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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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(1) GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Bauteil
bzw. eine elektronische Komponente zur Schaltungsplattenmontage,
das bzw. die eine vorbestimmte Anzahl von Terminals aufweist, hauptsächlich repräsentiert
durch eine aktive Halbleitervorrichtung, wie eine integrierte Schaltungs-Halbleitervorrichtung
(IC), eine hochintegrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung (LSI)
und eine logische Schaltungsvorrichtung vom Typ eines Hochgeschwindigkeitsbetriebs,
insbesondere ein elektronisches Bauteil bzw. eine elektronische
Komponente vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung, mit
einer Funktion zum Dämpfen
eines durch das Terminal passierenden Hochfrequenzstroms, wenn das elektronische
Bauteile bzw. die elektronische Komponente verwendet wird.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf einen Bondierdraht, der hauptsächlich zur
Verbindung zwischen vorbestimmten Stellen eines elektrischen/elektronischen
Geräts
bereitgestellt wird, insbesondere auf einen Bondierdraht von der
Art einer Hochfrequenzstromunterdrückung für ein elektronisches Bauteil
mit einer Funktion zum Dämpfen
eines Hochfrequenzstroms, der durch den Bondierdraht selbst hindurchströmt von einem
elektronischen Bauteil wie einer aktiven Halbleitervorrichtung,
die bei einer hohen Frequenz in einer Bandbreite von einigen Zig
MHz bis zu einigen GHz zum Zweck der Ausführung eines Hochgeschwindigkeitsbetriebs
verwendet wird.
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(2) BESCHREIBUNG DES VERWANDTEN
STANDS DER TECHNIK
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Seit
kurzem werden unterschiedliche Arten von aktiven Halbleitervorrichtungen,
die einen Halbleiterspeicherapparat, repräsentiert z. B. durch einen Direktzugriffsspeicher
(RAM) und einen Nurlesespeicher (ROM), oder eine logische Schaltungsvorrichtung,
wiedergegeben durch einen Mikroprozessor MPU, eine zentrale Prozessiereinheit
(CPU), eine logische Bildprozessor-Rechnereinheit (IPALU) und dergleichen,
einschließen,
als ein auf eine Schaltungs-Leiterplatte zu montierendes elektronisches Bauteil
verwendet, welches auf ein elektronisches Gerät und/oder einem informationsverarbeitenden Apparat
auf dem Gebiet der Kommunikation elektronischer Information montiert
wird, und welches mit einem Leitungsmuster versehen ist.
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Diese
aktiven Halbleitervorrichtungen sind mit einer vorbestimmten Anzahl
von Terminals (normalerweise als Zuleistungsrahmen bezeichnet) ausgestattet,
die im allgemeinen in Übereinstimmung
mit dem Schaltungs-Layout hoch integriert sind, zum Zweck der Ausführung eines
Hochgeschwindigkeitsbetriebs unter Verwendung einer hohen Frequenz
bei der Herstellung eines Produkts, um die Verarbeitung eines Signals
bereitzustellen, und die als ein Chip für eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung
(IC) oder eine hochintegrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung (LSI)
angeordnet sind.
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Bezüglich solcher
aktiver Halbleitervorrichtungen werden andererseits die Rechnergeschwindigkeit
und die Signalverarbeitungsgeschwindigkeit rasch angehoben, und
die aktiven Halbleitervorrichtungen werden bei einer hohen Frequenz
in einer Bandbreite von einigen Zig MHz bis zu einigen GHz unter
einem Standard verwendet, um weiter hoch integriert zu sein zur
Ausführung
eines Hochgeschwindigkeitsbetriebs.
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Wenn
das durch die oben beschriebenen, aktiven Halbleitervorrichtungen
wiedergegebene elektronische Bauteil bei einer hohen Frequenz in
einer Bandbreite von einigen Zig MHz bis zu einigen GHz zum Zweck
der Ausführung
eines Hochgeschwindigkeitsbetriebs verwendet wird, würde ein durch
ein Terminal laufendes elektrisches Signal einen Hochfrequenz-(Hochoberwellen-)Strom
bilden, so daß der
Hochfrequenzstrom gelegentlich zwischen Bauteilen, zwischen Signalwegen
einschließlich
Terminals, oder zwischen Geräten/Apparaten, auf
denen das elektronische Bauteil montiert ist, übertragen wird. Ein solcher
Hochfrequenzstrom würde
einen schlechten Einfluß auf
einen Betriebsprozeß in
einem Bauteil (Schaltungsvorrichtung) unter Ausführung eines Fehlbetriebs machen,
oder würde
eine Basisfunktion stören,
was eine Ursache für eine
elektromagnetische Interferenz darstellt, und deshalb gelöscht werden
sollte. Bei der gegenwärtigen
Situation ist jedoch für
das elektronische Bauteil eine Gegenmaßnahme gegen den Hochfrequenzstrom
noch nicht ausreichend beachtet worden. Dies führt zu einem Problem, daß das Auftreten
der elektromagnetischen Interferenz, die durch den Hochfrequenzstrom
verursacht wird, nicht verhindert werden kann.
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Beim
oben erwähnten
Halbleiterchip verbindet ein Bondierdraht eine vorbestimmte Anzahl
von Terminals und einen Hauptkörper.
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Bezüglich einer
aktiven Halbleitervorrichtung, auf die für ein elektronisches Bauteil
eine Verbindung durch einen Bondierdraht angewandt wird, werden
die Rechnergeschwindigkeit und die Signalverarbeitungsgeschwindigkeit
rasch schneller gemacht, und die aktive Halbleitervorrichtung wird
bei einer hohen Frequenz in einer Bandbreite von einigen Zig MHz
bis zu einigen GHz unter einem Standard verwendet, um weiter hoch
integriert einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb auszuführen.
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Im
Fall eines Bondierdrahts für
ein elektronisches Bauteil würde
jedoch, wenn das elektronische Bauteil bei einer hohen Frequenz
in einer Bandbreite von einigen Zig MHz bis zu einigen GHz zum Zweck des
Ausführens
eines Hochgeschwindigkeitsbetriebs auf der Seite des aktiven Halbleiterbauteils
verwendet wird, ein Hochfrequenz-(Hochoberwellen)-Strom durch ein
Terminal und einen Draht laufen, so daß der Hochfrequenzstrom zwischen
Bauteilen, zwischen Signalwegen einschließlich Terminals, oder zwischen
Geräten/Apparaten,
auf die das elektronische Bauteil montiert ist, übertragen wird. Ein solcher Hochfrequenzstrom
würde einen
schlechten Einfluß auf
den Betriebsprozeß in
einem Bauteil oder einer Schaltungsvorrichtung unter Ausführung eines
Fehlbetriebs machen, oder würde
eine Basisfunktion stören,
was eine Ursache einer elektromagnetischen Interferenz ist, und
sollte deshalb gelöscht
werden. Bei der gegenwärtigen
Situation ist jedoch für
das elektronische Bauteil und den Bondierdraht eine Gegenmaßnahme gegen
den Hochfrequenzstrom nicht ausreichend beachtet worden. Dies führt zu einem Problem,
daß das
Auftreten der elektromagnetischen Interferenz, die durch den Hochfrequenzstrom
verursacht wird, nicht verhindert werden kann.
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Die
EP 0 854 669 A1 bezieht
sich auf ein weichmagnetisches Legierungspulver mit einer geeigneten
Teilchengröße einer
durchschnittlichen Länge
bis zu 100 μm,
einer durchschnittlichen Breite bis zu 60 μm und einer durchschnittlichen
Dicke um 3 μm,
welches mit einem organischen Bindemittel vermengt wird, zum Bilden
einer Abschirmlage mit einer Dicke im Bereich von 0,5 bis 1 μm.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, ein elektronisches Bauteil vom Typ
einer Hochfrequenzstromunterdrückung
bereitzustellen, das einen Hochfrequenzstrom vollständig unterdrückt, selbst
wenn es bei einer hohen Frequenz in einer Bandbreite von einigen
Zig MHz bis zu einigen GHz verwendet wird, um das Auftreten einer
elektromagnetischen Interferenz zu verhindern.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Bondierdraht vom Typ
einer Hochfrequenzstromunterdrückung
für ein
elektronisches Bauteil bereitzustellen, welcher einen Hochfrequenzstrom vollständig unterdrückt, selbst
wenn er bei einer hohen Frequenz in einer Bandbreite von einigen
Zig MHz bis zu einigen GHz verwendet wird, um das Auftreten einer
elektromagnetischen Interferenz zu verhindern.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein elektronisches Bauteil vom Typ
einer Hochfrequenzstromunterdrückung
gemäß Anspruch
1 sowie einen Bondierdraht vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung für ein elektronisches
Bauteil gemäß Anspruch 17
zur Verfügung.
Bevorzugte Ausführungsformen sind
in den Unteransprüchen
festgelegt.
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Gemäß einem
Gegenstand der Erfindung wird ein elektronisches Bauteil vom Typ
einer Hochfrequenzstromunterdrückung
bereitgestellt, welches eine vorbestimmte Anzahl von Terminals aufweist, die
zur Verarbeitung eines Signals bereitgestellt sind. Im elektronischen
Bauteil sind ein Teil oder alle der vorbestimmten Anzahl von Terminals
mit einem Hochfrequenzstromsuppressor ausgestattet, zum Dämpfen eines
Hochfrequenzstroms, der durch die Terminals selbst, in einer Bandbreite
von einigen Zig MHz bis zu einigen GHz, strömt.
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Es
ist bevorzugt, daß bei
diesem elektronischen Bauteil vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung der
Hochfrequenzstromsuppressor auf einem Teil oder dem gesamten von
der Oberfläche der
vorbestimmten Terminals an einer Stelle vorgesehen ist, die sich
von einem, auf eine Schaltungsplatte zu montierenden Montierabschnitt
unterscheidet, zum Montieren mindestens eines elektronischen Bauteils
sowie einem einen Verbindungsabschnitt einschließenden Rand auf ein Leitungsmuster,
das auf der Schaltungsplatte vorgesehen ist, und daß der Hochfrequenzstromsuppressor
ferner eine Leitfähigkeit
in einer Anwendungsfrequenzbandbreite von weniger als einigen Zig
MHz in der Nähe
eines auf eine Schaltungsplatte zu montierenden Verbindungsabschnitts
aufweist, zum Montieren mindestens eines elektronischen Bauteils.
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Es
ist bevorzugt, daß in
einem der obigen elektronischen Bauteile vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung bei
einer Ausführungsform
gemäß der Erfindung
der Hochfrequenzstromsuppressor ein elektronisches Bauteil vom Typ
einer Hochfrequenzstromunterdrückung
ist, das zum Bilden eines Films auf einem Teil oder der Gesamtheit einer
Oberfläche
der vorbestimmten Anzahl von Terminals mittels eines Sputter-Verfahrens
gebildet ist, oder daß der
Hochfrequenzstromsuppressor zu einem Film auf einem Teil oder der
Gesamtheit einer Oberfläche
der vorbestimmten Anzahl von Terminals mittels eines Dampfabscheidungsverfahrens
gebildet ist.
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Es
ist ebenfalls bevorzugt, daß jeweils
bei einem der obigen elektronischen Bauteile vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung bei
einer Ausführungsform
gemäß der Erfindung
der Hochfrequenzstromsuppressor einen Film aufweist, der auf einem
Teil oder der Gesamtheit einer Mutterplatte metallischen Mate rials
gebildet ist, die zuvor bei einem Herstellungsverfahren der vorbestimmten
Anzahl von Terminals verwendet wurde, und daß der Hochfrequenzstromsuppressor
einen Film aufweist, der auf einem Teil oder der Gesamtheit einer
Oberfläche
gebildet ist, was als die vorbestimmte Anzahl von Terminals mittels
Heraustrennen einer Mutterplatte metallischen Materials gebildet
ist, die bei einem Herstellungsverfahren zum Bilden der vorbestimmten Anzahl
von Terminals verwendet wurde.
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In
einem Gegenstand der Erfindung ist es andererseits bevorzugt, daß das elektronische
Bauteil vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung eine vorbestimmte Anzahl
von Terminals aufweist, die zur Verarbeitung eines Signals bereitgestellt
sind. In dem elektronischen Bauteil weist ein Teil oder die Gesamtheit
der vorbestimmten Anzahl von Terminals Leitfähigkeit auf in einer Anwendungsfrequenzbandbreite
von weniger als einigen Zig MHz und umfaßt einen Hochfrequenzstromsuppressor
zum Dämpfen eines
Hochfrequenzstroms, der durch die Terminals selbst in einer Bandbreite
von einigen Zig MHz bis zu einigen GHz strömt.
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Es
ist jeweils bevorzugt, daß bei
diesem elektronischen Bauteil vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung der
Hochfrequenzstromsuppressor mittels eines Sputter-Verfahrens gebildet
ist, bzw. daß der
Hochfrequenzstromsuppressor mittels eines Dampfabscheidungsverfahrens
gebildet ist.
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In
einem dieser elektronischen Bauteile vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung liegt
der Hochfrequenzstromsuppressor in bezug auf die Dicke im Bereich
von 0,3 bis 20 (μm)
und stellt eine magnetische Dünnfilmsubstanz
dar.
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Es
ist andererseits bevorzugt, daß in
einem dieser elektronischen Bauteile vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung in
einem Gegenstand der Erfindung der Hochfrequenzstromsuppressor ein Material
magnetischen Verlusts eines M-X-Y-Systems ist, das aus einer Verbindung
der Zusammensetzungselemente M, Y und X gebildet ist, wobei M mindestens
eines aus Fe, Co und Ni bezeichnet, Y mindestens eines aus F, N
und O bezeichnet, und X mindestens ein Element bezeichnet, das sich
von den in M und Y eingeschlossenen unterscheidet und welches ein
Material magnetischen Verlusts mit enger Bandbreite bildet, derart,
daß der
Maximalwert μ''max eines Imaginärteils μ'' in einem Frequenzbereich von 100 MHz
bis 10 GHz der komplexen Permeabilitätscharakteristik auftritt,
und daß eine
relative Bandbreite bwr nicht größer als
200% ist, wobei die relative Bandbreite bwr erhalten wird durch
Herausgreifen einer Frequenzbandbreite zwischen zwei Frequenzen,
bei denen der Wert μ'' 50% des Maximums μ''max ist, und durch Normalisieren der Frequenzbandbreite
bei der mittleren Frequenz davon.
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Es
ist jeweils bevorzugt, daß bei
diesem elektronischen Bauteil vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung eine
Sättigungsmagnetisierung des
Materials magnetischen Verlusts in einem Bereich von 80 bis 60 (%)
derjenigen einer metallischen magnetischen Substanz liegt, die das
Zusammensetzungselement M alleine umfaßt, bzw. daß das Material magnetischen
Verlusts mit enger Bandbreite auch einen Direktstromwiderstand im
Bereich von 100 bis 700 (μΩ·cm) aufweist.
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Es
ist darüber
hinaus bevorzugt, daß in
einem der obigen elektronischen Bauteile vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung beim
Gegenstand der Erfindung der Hochfrequenzstromsuppressor ein Material
magnetischen Verlusts in einem M-X-Y-System ist, das aus einer Verbindung
der Zusammensetzungsele mente M, Y und X gebildet ist, wobei M mindestens
eines aus Fe, Co und Ni bezeichnet, Y mindestens eines aus F, N
und O bezeichnet, und X mindestens ein Element bezeichnet, das sich
von den in M und Y eingeschlossenen Elementen unterscheidet, und
welches ein Material magnetischen Verlusts mit breiter Bandbreite
bildet, derart, daß der
Maximalwert μ''max eines Imaginärteils μ'' in einem Frequenzbereich von 100 MHz
bis 10 GHz der komplexen Permeabilitätscharakteristik auftritt, und
daß die
relative Bandbreite bwr nicht kleiner als 150% ist, wobei die relative
Bandbreite bwr erhalten wird durch Herausgreifen einer Frequenzbandbreite zwischen
zwei Frequenzen, bei denen der Wert μ'' 50%
des Maximums μ''max ist, und
durch Normalisieren der Frequenzbandbreite bei der mittleren Frequenz
davon.
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Es
ist jeweils bevorzugt, daß bei
diesem elektronischen Bauteil vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung eine
Sättigungsmagnetisierung des
materialmagnetischen Verlusts mit breiter Bandbreite in einem Bereich
von 60 bis 35 (%) von derjenigen einer metallischen magnetischen
Substanz liegt, die das Zusammensetzungselement M alleine umfaßt, bzw.
daß das
Material magnetischen Verlusts mit breiter Bandbreite einen Direktstromwiderstand
von mehr als 500 (μΩ·cm) aufweist.
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Bei
einem dieser elektronischen Bauteile vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung beim
Gegenstand der Erfindung weist darüber hinaus das Material magnetischen
Verlusts mit enger Bandbreite oder das oben erwähnte Material magnetischen
Verlusts mit breiter Bandbreite das Zusammensetzungselement X auf,
welches mindestens eines von C, B, Si, Al, Mg, Ti, Zn, Hf, Sr, Nb,
Ta und Seltenerd-Elementen ist, bzw. daß das Material magnetischen
Verlusts mit enger Bandbreite oder das obige Material magnetischen
Verlusts mit breiter Bandbreite das Zusammensetzungselement M aufweist,
das in der Form einer in ei ner Matrix einer Verbindung des Zusammensetzungselements
X und des Zusammensetzungselements Y verteilten Körnung vorkommt.
Beim letztgenannten elektronischen Bauteil vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung ist es
weiter bevorzugt, daß das
Material magnetischen Verlusts mit enger Bandbreite oder das obige
Material magnetischen Verlusts mit breiter Bandbreite einen Durchschnittsdurchmesser
eines Kornteilchens in einem Bereich von 1 bis 40 (nm) aufweist.
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Bei
einem dieser elektronischen Bauteile vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung bei einem
Gegenstand der Erfindung ist es bevorzugt, daß das Material magnetischen
Verlusts mit enger Bandbreite oder das Material magnetischen Verlusts mit
breiter Bandbreite ein anisotropes Magnetfeld von 47.400 A/m oder
weniger aufweist.
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Darüber hinaus
ist es bevorzugt, daß bei
einem dieser elektronischen Bauteile vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung beim
Gegenstand der Erfindung das M-X-Y-System ein Fe-Al-O-System ist, oder
das M-X-Y-System ein Fe-Si-O-System ist.
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Darüber hinaus
ist es bevorzugt, daß bei
einem dieser elektronischen Bauteile vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung beim
Gegenstand der Erfindung das elektronische Bauteil eine aktive Halbleitervorrichtung
ist, die bei einer hohen Geschwindigkeit im Gebrauch in einem Hochfrequenzband
betrieben wird, und eine Vorrichtung unter einer integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtung,
einer hochintegrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung und einer
logischen Schaltungsvorrichtung ist.
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Gemäß einem
anderen Gegenstand der Erfindung wird ein Bondierdraht vom Typ einer
Hochfrequenzstromunterdrückung
für ein elektronisches Bauteil
bereitgestellt, der einen Leiter zum Verbinden elektronischer Bauteile
oder vorbestimmten Stellen aufweist. Bei dem Bondierdraht ist ein
Hochfrequenzstromsuppressor zum Dämpfen eines Hochfrequenzstroms,
der durch den obigen Leiter selbst in einer Bandbreite von einigen
Zig MHz und einigen GHz strömt,
auf mindestens einem Teil einer Oberfläche des Leiters gebildet.
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Bei
diesem Bondierdraht vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung für ein elektronisches
Bauteil ist es bevorzugt, daß der
Hochfrequenzstromsuppressor so angeordnet ist, daß mindestens
ein Verbindungsabschnitt bei beiden Enden des Leiters exponiert
wird. Ferner ist es bei diesem Bondierdraht vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung für ein elektronisches
Bauteil bevorzugt, daß der
Hochfrequenzstromsuppressor in Form eines Gitters und ebenso auf
eine Weise derart gebildet ist, daß ein Verbindungsabschnitt
bei beiden Enden des Leiters exponiert wird, oder daß der Hochfrequenzstromsuppressor
in Form einer Spirale und ebenso auf eine Weise derart gebildet
ist, daß ein Verbindungsabschnitt
an beiden Enden des Leiters exponiert wird.
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In
einem dieser Bondierdrähte
vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung für ein elektronisches Bauteil
beim Gegenstand der Erfindung ist es bevorzugt, daß der Hochfrequenzstromsuppressor auf
einer Oberfläche
des Leiters mittels eines Sputter-Verfahrens gebildet ist, oder
daß der
Hochfrequenzstromsuppressor auf einer Oberfläche des Leiters mittels eines
Dampfabscheidungsverfahrens gebildet ist.
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Bei
einem dieser Bondierdrähte
vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung für ein elektronisches Bauteil
bei dem Gegenstand der Erfindung ist es bevorzugt, daß der Hochfrequenz stromsuppressor
auf einer Oberfläche
des Leiters gebildet ist vor einem Herstellungsverfahren zum Herstellen
des Leiters.
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Darüber hinaus
ist es bei einem dieser Bondierdrähte vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung für ein elektronisches
Bauteil beim Gegenstand der Erfindung bevorzugt, daß das elektronische
Bauteil einen einzubauenden, unbestückten bzw. blanken Chip aufweist,
der eine vorbestimmte Anzahl von inneren Verbindungsterminals, die
in einem Hauptkörper
zum Verarbeiten eines Signals vorgesehen sind, umfaßt, und
ferner zum jeweiligen Verbinden der vorbestimmten Anzahl von inneren
Verbindungsterminals mit einer vorbestimmten Anzahl von äußeren Verbindungsterminals
vorgesehen ist, die getrennt im Hauptkörper zum Übertragen eines Signals vorgesehen
sind.
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Bei
einem dieser Bondierdrähte
vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung für ein elektronisches Bauteil
liegt der Hochfrequenzstromsuppressor hinsichtlich der Dicke im
Bereich von 0,3 bis 20 (μm)
und ist eine magnetische Dünnfilmsubstanz.
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Bei
einem dieser Bondierdrähte
vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung für ein elektronisches Bauteil
in einer anderen Ausführungsform gemäß der Erfindung
ist es andererseits bevorzugt, daß der Hochfrequenzstromsuppressor
ein Material magnetischen Verlusts in einem M-X-Y-System ist, das
aus einer Verbindung der Zusammensetzungselemente M, Y und X gebildet
ist, wobei M mindestens eines aus Fe, Co und Ni bezeichnet, Y mindestens
eines aus F, N und O bezeichnet, und X mindestens eines von Elementen
bezeichnet, das sich von den in M und Y eingeschlossenen unterscheidet,
und welches ein Material magnetischen Verlusts enger Bandbreite
bildet, derart, daß der
Maximalwerrt μ''max des Imaginärteils μ'' in einem Frequenzbereich von 100 MHz
bis 10 GHz der komplexen Permeabilitätscha rakteristik auftritt,
und daß eine
relative Bandbreite bwr nicht größer als
200% ist, wobei die relative Bandbreite bwr erhalten wird durch
Herausgreifen einer Frequenzbandbreite zwischen zwei Frequenzen, bei
denen der Wert μ'' 50% des Maximums μ''max ist, und Normalisieren der Frequenzbandbreite
bei der mittleren Frequenz davon.
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Bei
diesem Bondierdraht vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung für ein elektronisches
Bauteil ist es jeweils bevorzugt, daß eine Sättigungsmagnetisierung des
Materials magnetischen Verlusts mit enger Bandbreite im Bereich
von 80 bis 60 (%) derjenigen einer magnetischen metallischen Substanz
liegt, die das Zusammensetzungselement M alleine umfaßt, bzw.
das ferner das Material magnetischen Verlusts mit enger Bandbreite
einen Direktstromwiderstand im Bereich von 100 bis 700 (μΩ·cm) aufweist.
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Bei
einem dieser Bondierdrähte
vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung für ein elektronisches Bauteil
beim Gegenstand der Erfindung ist es andererseits bevorzugt, daß der Hochfrequenzstromsuppressor
ein Material magnetischen Verlusts in einem M-X-Y-System ist, das
aus einer Verbindung der Zusammensetzungselemente M, Y und X gebildet
ist, wobei M mindestens eines aus Fe, Co und Ni bezeichnet, Y mindestens
eines aus F, N und O bezeichnet, und X mindestens eines der Elemente
bezeichnet, die sich von den in M und Y eingeschlossenen unterscheiden,
und das aus einem Material magnetischen Verlusts mit breiter Bandbreite
gebildet ist, derart, daß der
Maximalwert μ''max eines Imaginärteils μ'' in einem Frequenzbereich von 100 MHz
bis 10 GHz in der komplexen Permeabilitätscharakteristik auftritt,
und daß die
relative Bandbreite bwr nicht kleiner ist als 150%, wobei die relative
Bandbreite bwr erhalten wird durch Herausgreifen einer Frequenzbandbreite
zwischen zwei Frequenzen, bei denen der Wert μ'' 50%
des Maximums μ''max ist, und Normalisieren
der Frequenzbandbreite bei der mittleren Frequenz davon.
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Bei
diesem Bondierdraht vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung für ein elektronisches
Bauteil ist es jeweils bevorzugt, daß eine Sättigungsmagnetisierung des
materialmagnetischen Verlusts breiter Bandbreite in einem Bereich
von 60 bis 35 (%) derjenigen einer magnetischen metallischen Substanz
liegt, die das Zusammensetzungselement M alleine umfaßt, und
daß ferner
das Material magnetischen Verlusts mit breiter Bandbreite einen Direktstromwiderstand
von mehr als 500 (μΩ·cm) aufweist.
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Ferner
weist bei einem dieser Bondierdrähte vom
Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung für ein elektronisches Bauteil
bei einem Gegenstand der Erfindung das Material magnetischen Verlusts
mit enger Bandbreite oder das obige Material magnetischen Verlusts
mit breiter Bandbreite das Zusammensetzungselement X auf, welches
mindestens eines aus C, B, Si, Al, Mg, Ti, Zn, Hf, Sr, Nb, Ta und
eines der Selten-Erdelemente ist, oder daß das Material magnetischen
Verlusts mit enger Bandbreite oder das obige Material magnetischen
Verlusts mit breiter Bandbreite das Zusammensetzungselement M aufweist,
welches in der Form einer Körnung
auftritt, die in einer Matrix einer Verbindung des Zusammensetzungselements
X und des Zusammensetzungselements Y verteilt ist. Bei dem letztgenannten
elektronischen Bauteil vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung ist
es weiter bevorzugt, daß das
Material magnetischen Verlusts mit enger Bandbreite oder das Material
magnetischen Verlusts mit breiter Bandbreite einen durchschnittlichen
Teilchendurchmesser eines Teilchens, der in der Form einer Körnung auftritt,
im Bereich von 1 bis 40 (nm) aufweist.
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Bei
einem dieser elektronischen Bauteile vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung beim
Gegenstand der Erfindung ist es bevorzugt, daß das Material magnetischen
Verlusts mit enger Bandbreite oder das obige Material magnetischen
Verlusts mit breiter Bandbreite ein anisotropes Magnetfeld von 47.400
A/m oder weniger aufweist.
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Darüber hinaus
ist es bevorzugt, daß einer dieser
elektronischen Bauteile vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung bei
dem Gegenstand der Erfindung das M-X-Y-System ein Fe-Al-O-System ist, oder
das M-X-Y-System ein Fe-Si-O-System ist.
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Darüber hinaus
ist es bevorzugt, daß einer dieser
elektronischen Bauteile vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung beim
Gegenstand der Erfindung das elektronische Bauteil eine aktive Halbleitervorrichtung
ist, die bei einer hohen Geschwindigkeit im Gebrauch bei einem Hochfrequenzband betrieben
wird, und eine Vorrichtung aus einer integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtung,
einer hochintegrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung und einer
logischen Schaltungsvorrichtung ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1A ist
eine perspektivische Ansicht einer Grundstruktur einer integrierten
Schaltungs-Halbleitervorrichtung, die auf einer Schaltungs-Leiterplatte
in einer Ausführungsform
eines elektronischen Bauteils vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung gemäß der Erfindung montiert
ist;
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1B ist
eine Seitenansicht eines teilweise vergrößerten Abschnitts eines notwendigen
Teils einer in 1A gezeigten integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtung;
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2A ist
eine teilweise vergrößerte Schnittansicht
eines notwendigen Teils einer integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtung,
die auf einer Schaltungs-Leiterplatte
in einer anderen Ausführungsform
eines elektronischen Bauteils vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung gemäß der Erfindung
montiert ist, bei dem ein für
die integrierte Schaltungs-Halbleitervorrichtung
vorgesehener Hochfrequenzstromsuppressor bezüglich der Form verändert wurde;
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2B zeigt
die in 2A gezeigte integrierte Schaltungs-Halbleitervorrichtung,
bei der das Terminal selbst hinsichtlich der Form verändert wurde;
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3A ist
eine perspektivische Ansicht einer Grundstruktur einer integrierten
Schaltungs-Halbleitervorrichtung, die auf einer Schaltungs-Leiterplatte
in einer anderen Ausführungsform eines
elektronischen Bauteils vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung gemäß der Erfindung montiert
ist;
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3B ist
eine Seitenansicht eines teilweise vergrößerten Abschnitts eines in 3A gezeigten rotwendigen
Teils;
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4A ist
eine perspektivische Ansicht eines Innenteils einer Grundstruktur
einer integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtung,
die einen Bondierdraht vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung einschließt und auf
einer Schaltungs-Leiterplatte in der vierten Ausführungsform
gemäß der Erfindung
montiert ist.
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4B ist
eine Seitenansicht eines teilweise vergrößerten Abschnitts eines in 4A gezeigten notwendigen
Teils;
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5 zeigt
eine andere Form eines in 4 gezeigten
Bondierdrahts vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung, teilweise
weggebrochen;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht einer anderen Form eines in 4 gezeigten Bondierdrahts vom Typ einer
Hochfrequenzstromunterdrückung,
teilweise weggebrochen;
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7 ist
eine vereinfachte Grafik einer Grundstruktur einer körnigen magnetischen
Substanz, die ein für
einen in den 4 bis 6 gezeigten
Bondierdraht verwendetes Hochfrequenzstromsuppressor-Material darstellt;
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8A zeigt
ein Proben-Hersteller vom Typ der Anwendung eines Sputter-Verfahrens,
das eine Grundstruktur eines Geräts
aufweist, welches zur Herstellung einer Probe einer in bezug auf 7 beschriebenen,
körnigen
magnetischen Substanz verwendet wurde;
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8B zeigt
ein Proben-Hersteller vom Typ der Anwendung eines Vakuumverdampfungsverfahrens;
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9 zeigt
die Charakteristik des Terms des magnetischen Verlusts (komplexe
Permeabilität)
einer Probe 1 für
eine Frequenz, wobei die Probe 1 mittels des in 8A gezeigten
Probenherstellers vom Typ der Anwendung eines Sputter-Verfahrens
hergestellt wurde;
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10 zeigt
die Charakteristik des Terms des magnetischen Verlusts (komplexe
Permeabilität) einer
Probe 2 für
eine Frequenz, wobei die Probe 2 mittels des in 8A gezeigten
Probenherstellers vom Typ der Anwendung eines Sputter-Verfahrens hergestellt
wurde;
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11 zeigt
die Charakteristik des Ausdrucks des magnetischen Verlusts (komplexe
Permeabilität)
einer Probe 3 (erste Vergleichsprobe) für eine Frequenz, wobei die
Probe 3 mittels des in 8A gezeigten Probenherstellers
vom Typ der Anwendung eines Sputter-Verfahrens hergestellt wurde;
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12 ist
eine perspektivische Ansicht einer Grundstruktur einer Apparatur
zur Messung der Hochfrequenzstromunterdrückungswirkung zur Messung einer
Hochfrequenzstromunterdrückungswirkung
von jeder Probe, die mittels des in 8A gezeigten
Probenherstellers vom Typ der Anwendung eines Sputter-Verfahrens
und mittels des in 8B gezeigten Probenherstellers
vom Typ eines Vakuumverdampfungsverfahrens hergestellt wurde;
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13A zeigt die Transmissionscharakteristik der
Probe 1 für
eine Frequenz, was ein Ergebnis darstellt der Messung der Hochfrequenzstromsuppressorwirkung
einer magnetischen Substanzprobe mittels eines in 12 gezeigten
Apparats zur Messung der Hochfrequenzstromunterdrückungswirkung;
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13B zeigt die Transmissionscharakteristik für eine Frequenz,
was ein Ergebnis der Messung der Hochfrequenzstromsuppressorwirkung
eines herkömmlichen
Vergleichsbeispiels, d. h. einer Lage einer magnetischen Kompositsubstanz,
darstellt;
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14 ist
ein vereinfachtes Diagramm, das die Transmissionscharakteristik
in Form einer Ersatzschaltung einer magnetischen Substanz zeigt,
die die in 13A gezeigte Probe 1 und die
in 13B gezeigte Vergleichsprobe einschließt;
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15A zeigt die Widerstandscharakteristik der Probe
1 für eine
berechnete Frequenz gemäß einem
Widerstand, der in Reihe einer Induktivität der in 14 gezeigten
Ersatzschaltung bei der in 13 gezeigten
Transmissionscharakteristik hinzugefügt wurde; und
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15B zeigt die Widerstandscharakteristik der Vergleichsprobe,
d. h. der Lage der magnetischen Kompositsubstanz des Stands der
Technik.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ein
elektronisches Bauteil vom Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung der
Erfindung wird nun im Detail mit Ausführungsformen unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen beschrieben.
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Bei
den 1A und 1B wird
eine integrierte Schaltungs-Halbleitervorrichtung 17 der
ersten Ausführungsform
der Erfin dung in einem Hochfrequenzband verwendet, um bei einer
hohen Geschwindigkeit betrieben zu werden. Eine vorbestimmte Anzahl
von Terminals 19, die zur Verarbeitung eines Signals bereitgestellt
sind, werden jeweils mit einem Hochfrequenzstromsuppressor 21 zum Dämpfen eines
durch die Terminals selbst strömenden
Hochfrequenzstroms in einer Bandbreite von einigen Zig MHz bis zu
einigen GHz versehen. Dieser Hochfrequenzstromsuppressor 21 ist
eine magnetische Dünnfilmsubstanz,
die bezüglich
der Dicke einen Bereich von 0,3 bis 20 (μm) aufweist, und wird auf der
gesamten Oberfläche
von jedem Terminal 19 bereitgestellt, wobei ein auf eine
Schaltungs-Leiterplatte 23 zu montierender Montierabschnitt
zum Montieren der integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtung 17 sowie
ein Rand, der einen Verbindungsabschnitt mit einem auf der Schaltungs-Leiterplatte 23 angeordneten
Leitungsmuster 25 einschließt, bedeckt sind. Wenn das
obere Ende von jedem Terminal 19 mit dem Leitungsmuster 25,
das auf einer der Montieroberfläche
der Schaltungs-Leiterplatte 23 gegenüberliegenden
Oberfläche
angeordnet ist, durch ein Lötmittel 6 beim
Montieren der integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtung 17 mit
der Schaltungs-Leiterplatte 23 verbunden wird, besitzt
die Umgebung des Montierabschnitts eine Leitfähigkeit in einem Anwendungsfrequenzband,
das bei weniger als einigen Zig MHz liegt.
-
Eine
solche integrierte Schaltungs-Halbleitervorrichtung 17 ist
so angeordnet, daß sie
auf einer Oberfläche
von jedem Terminal 19 mit dem Hochfrequenzstromsuppressor 21 bereitgestellt
ist, wobei sie eine Leitfähigkeit
in einem Anwendungsfrequenzband von weniger als einigen Zig MHz
aufweist und einen Hochfrequenzstrom dämpft, der durch jedes Terminal 19 in
der Bandbreite von einigen Zig MHz bis zu einigen GHz strömt. Selbst
im Fall der Verwendung der integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtung 17 bei
einer hohen Frequenz in der Bandbreite von einigen Zig MHz bis zu
einigen GHz dämpft
somit der Hochfrequenzsuppressor 21 ausreichend den durch
jedes Terminal 19 strömenden
Hochfrequenzstrom, so daß das
Auftreten einer elektromagnetischen Interferenz verhindert werden
kann und ihr schlechter Einfluß gelöscht werden
kann.
-
Die
Form des auf der vorbestimmten Anzahl von Terminals 19 bereitgestellten
Hochfrequenzstromsuppressors 21 sowie diejenige der vorbestimmten
Anzahl von Terminals 19 selbst in der integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtung 17 können verändert werden,
so daß eine
unterschiedliche Anordnung erreicht wird, wie z. B. die in den 2A und 2B gezeigten
anderen Ausführungsformen
der integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtungen 17 und 17'.
-
Das
heißt,
eine Grundstruktur der integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtungen 17 bei 2A ist
dieselbe wie die der ersten Ausführungsform,
während
im Vergleich zu der ersten Ausführungsform
ein Unterschied darin besteht, daß der auf den jeweiligen Oberflächen der
vorbestimmten Anzahl von Terminals 19' vorgesehene Hochfrequenzstromsuppressor 21' an einer Stelle
angeordnet ist mit Ausnahme des Montierabschnitts, der auf die Schaltungs-Leiterplatte 23 montiert
werden soll, und des Rands, der einen Verbindungsabschnitt zu dem auf
der Schaltungs-Leiterplatte 23 anzuordnenden Leitungsmuster 25 einschließt, sowie
darin, daß ein exponierter
Terminalabschnitt 19a, der aufgrund der obigen Anordnung
exponiert ist, so angeordnet ist, daß er mit dem Leitungsmuster 25,
der auf einer gegenüber
dem Montierabschnitt der Schaltungs-Leiterplatte 23 gegenüberliegenden
Oberfläche
angeordnet ist, durch ein Lötmittel 27 verbunden
ist.
-
Bei 2B unterscheiden
sich die integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtungen 17' von derjenigen
der ersten Ausführungsform
und derjenigen von 2A darin, daß eine vorbestimmte Anzahl
von Terminals 19'' mit dem Leitungsmuster 25 verbunden ist,
das auf der Seite der Montieroberfläche der Schaltungs-Leiterplatte 23 angeordnet
ist. In Bezug auf Strukturunterschiede ist ein auf jeweiligen Oberflächen der
vorbestimmten Anzahl von Terminals 19'' bereitgestellter
Hochfrequenzstromsuppressor 21'' wie
im Fall der in 2A gezeigten, vorbestimmten Anzahl
von Terminals 19' an
einer Stelle angeordnet, die sich von einem Montierabschnitt, der
auf die Schaltungs-Leiterplatte 23 montiert werden soll,
und einem Rand, der einen Verbindungsabschnitt zu dem auf der Schaltungs-Leiterplatte 23 angeordneten
Leitermuster 25 einschließt, unterscheidet, und daß ein exponierter
Terminalabschnitt 19a, der aufgrund der obigen Anordnung
exponiert ist, so angeordnet ist, daß er mit dem Leitungsmuster 25,
das auf der Seite der Montieroberfläche der Schaltungs-Leiterplatte 23 angeordnet
ist, durch ein Lötmittel 27 verbunden
ist.
-
Solche
integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtungen 17 und 17' sind ebenfalls
so angeordnet, daß sie
auf den Oberflächen
der jeweiligen Terminals 19' und 19'' mit den Hochfrequenzstromsuppressoren 21' und 21'' versehen sind, die die Leitfähigkeit
in einem Anwendungsfrequenzband von weniger als einigen Zig MHz
aufweisen und die einen Hochfrequenzstrom dämpfen, der durch die jeweiligen
Terminals 19' und 19'' in der Bandbreite von einzigen
Zig MHz bis zu einigen GHz strömt.
Selbst im Fall der Verwendung der integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtungen 17 und 17' bei einer hohen
Frequenz in der Bandbreite von einigen Zig MHz bis zu einigen GHz
dämpfen
somit die Hochfrequenzstromsupressoren 21' und 21'' ausreichend den
Hochfrequenzstrom, der durch die jeweiligen Terminals 19' und 19'' strömt, so daß das Auftreten einer elektromagnetischen
Interferenz verhindert werden kann und ihr schlechter Einfluß gelöscht werden
kann.
-
Die
Hochfrequenzstromsuppressoren 21, 21' und 21'' besitzen jedenfalls eine Dicke
im Bereich von 0,3 bis 20 (μm)
und sind in Form eines Körpers auf
den Terminals 19, 19' und 19'' mittels
eines Sputter-Verfahrens oder eines Dampfabscheidungsverfahrens
als eine magnetische Dünnfilm-Substanz
gebildet, die eine Leitfähigkeit
vollständig
im Anwendungsfrequenzband von weniger als einigen Zig MHz aufweist.
-
Zum
Bilden der Hochfrequenzstromsuppressoren 21, 21' und 21'' auf einer Oberfläche der
vorbestimmten Anzahl von Terminals 19, 19' und 19'' können die Hochfrequenzstromsuppressoren 21, 21' und 21'' in einem Herstellungsverfahren
der vorbestimmten Anzahl von Terminals 19, 19' und 19'' zuvor auf einer Mutterplatte metallischen
Materials gebildet werden, bevor die Mutterplatte metallischen Materials
herausgeschnitten wird; die Hochfrequenzstromsuppressoren 21, 21' und 21'' können andererseits zu einem
Film geformt werden auf einer Oberfläche dessen, was als vorbestimmte
Anzahl von Terminals 19, 19' und 19'' gebildet
ist, nachdem die Mutterplatte metallischen Materials herausgeschnitten
wurde. Der in 2A gezeigten Hochfrequenzstromsuppressor 21' und der in 2B gezeigte
Hochfrequenzstromsuppressor 21'' können durch
ein Sputter-Verfahren oder ein Dampfabscheidungsverfahren gebildet
werden, indem der Montierabschnitt und der Verbindungsabschnitt
zwischen einem Hauptkörper
der integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtungen 17 und 17' und den Terminals 19' und 19'' als eine Maske verwendet wird,
nachdem die integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtungen 17 und 17' auf der Schaltungs-Leiterplatte 23 montiert
wurden. Die Hochfrequenzstromsuppressoren 21, 21' und 21'' können jedenfalls auf einem Teil
der Oberfläche
der Terminals 19, 19' und 19'',
also nicht nur auf der gesamten Oberfläche der Terminals 19, 19' und 19'' gebildet werden, und es ist möglich, ein
chemisches Dampfabscheidungs(CVD)-Verfahren, ein Ionenstrahlabscheidungsverfahren,
ein Gasabscheidungsverfahren und ein Übertragungsverfahren anzuwenden,
im Unterschied zu den oben erwähnten
Sputter-Verfahren und Dampfabscheidungsverfahren.
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Eines
der als die Hochfrequenzstromsuppressoren 21, 21' und 21'' anwendbaren Materialien besteht
in einem Material magnetischen Verlusts in einem M-X-Y-System, das
aus einer Verbindung der Zusammensetzungselemente M, Y und X gebildet ist,
wobei M mindestens eines von Fe, Co und Ni bezeichnet, Y mindestens
eines von F, N und O bezeichnet, und X mindestens ein Element bezeichnet, das
sich von den in M und Y eingeschlossenen unterscheidet, und das
aus einem Material magnetischen Verlusts mit enger Bandbreite gebildet
ist, derart, daß der
Maximalwert μ''max eines Imaginärteils μ'' (auch als magnetischer Verlustterm
bezeichent) in einem Frequenzbereich von 100 MHz bis 10 GHz der
komplexen Permeabilitätscharakteristik
auftritt, und daß eine
relative Bandbreite bwr nicht größer als
200% ist, wobei die relative Bandbreite bwr erhalten wird durch
Herausgreifen einer Frequenzbandbreite zwischen zwei Frequenzen,
bei denen der Wert μ'' 50% des Maximums μ''max ist, und durch Normalisieren der Frequenzbandbreite
bei der mittleren Frequenz davon. Das Material magnetischen Verlusts
enger Bandbreite sollte jedoch in diesem Fall einen Bereich einer
Sättigungsmagnetisierung
von 80 bis 60(%) derjenigen einer metallischen magnetischen Substanz
aufweisen, die die Komponente M alleine umfaßt, und einen Direktstromwiderstand
in einem Bereich von 100 bis 700 (μΩ·cm) besitzen.
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Ein
als die Hochfrequenzstromsuppressoren 21, 21' und 21'' anwendbares anderes Material ist
ein Material magnetischen Verlusts in einem M-X-Y-System, das aus
einer Verbindung von Zusammensetzungselementen M, Y und X gebildet
ist, wobei M mindestens eines aus Fe, Co und Ni bezeichnet, Y mindestens
eines aus F, N und O bezeichnet, und X mindestens ein Element bezeichnet,
das sich von den in M und Y eingeschlossenen unterscheidet, und aus
einem Material magnetischen Verlusts mit breiter Bandbreite gebildet
ist, derart, daß der
Maximalwert μ''max eines Imaginärteils μ'' in einem Frequenzbereich von 100 MHz
bis 10 GHz der komplexen Permeabilitätscharakteristik auftritt,
und daß eine
relative Bandbreite bwr nicht kleiner ist als 150%, wobei die relative
Bandbreite bwr erhalten wird durch Herausgreifen einer Frequenzbandbreite
zwischen zwei Frequenzen, bei denen der Wert von μ'' 50% des Maximums μ''max ist, und durch Normalisieren der Frequenzbandbreite
bei der mittleren Frequenz davon. Das Material magnetischen Verlusts
mit breiter Bandbreite sollte in diesem Fall jedoch einen Bereich
einer Sättigungsmagnetisierung
von 60 bis 35(%) derjenigen einer metallischen magnetischen Substanz
aufweisen, die eine Komponente M alleine umfaßt, und einen Direktstromwiderstand
von mehr als 500 μΩ·cm besitzen.
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Das
Material magnetischen Verlusts enger Bandbreite oder das Material
magnetischen Verlusts breiter Bandbreite, die als Hochfrequenzstromsuppressoren 21, 21' und 21'' angewandt werden, weisen ferner
die Komponente X auf, die mindestens eines aus C, B, Si, Al, Mg,
Ti, Zn, Hf, Sr, Nb, Ta oder Selten-Erdelementen ist, und wobei die Komponente M
in Form einer Körnung,
die in einer Matrix der Verbindung der Komponente X und der Komponente
Y verteilt ist, auftritt, ein durchschnittlicher Teilchendurchmesser
eines Teilchens, das in der Form der Körnung auftritt, in einem Bereich
von 1 bis 40 (nm) vor liegt, und ein anisotropes Magnetfeld 47.400
A/m oder weniger ist. Für
den Fall einer konkreten Begrenzung des M-X-Y-Systems des Materials
magnetischen Verlusts enger Bandbreite oder des Materials magnetischen
Verlusts breiter Bandbreite ist es bevorzugt, dieses auf ein Fe-Al-O-System
oder ein Fe-Si-O-System zu begrenzen.
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Bei
den 3A und 3B unterscheidet sich
eine Struktur der integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtung 17'' in der dritten Ausführungsform gemäß der Erfindung
von derjenigen der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen darin,
daß die
vorbestimmte Anzahl von Terminals selbst zu einem Hochfrequenzstromsuppressor 29 gebildet
sind, in Form einer breiten Lage, die aus einem Hochfrequenzstromsuppressor
gefertigt ist, um einen Zuleitungsrahmen zu bilden.
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Ein
Hochfrequenzstromsuppressor 7, hier in der Form der breiten
Lage, ist ebenfalls eine magnetische Dünnfilm-Substanz, die aus dem
Material magnetischen Verlusts enger Bandbreite oder dem Material
magnetischen Verlusts breiter Bandbreite mit einer Zusammensetzung ähnlich zu
derjenigen der oben beschriebenen Hochfrequenzsuppressoren 21, 21''' gefertigt
ist, und das M-X-Y-System des Materials magnetischen Verlusts enger
Bandbreite oder des Materials magnetischen Verlusts breiter Bandbreite
ist ein Fe-Al-O-System oder ein Fe-Si-O-System.
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Im
Fall der Verwendung dieser integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtungen 17'' bei einer hohen Frequenz in der
Bandbreite von einzigen Zig MHz bis zu einigen GHz dämpft folglich
wie in der ersten und den anderen Ausführungsformen der Hochfrequenzstromsuppressor 29 in
Form der breiten Lage ausreichend den Hochfrequenzstrom, der durch
den Suppressor selbst strömt,
so daß das
Auftreten einer elektromagnetischen Interferenz verhindert werden
kann und ihr schlechter Einfluß gelöscht werden
kann. Es ist auch möglich,
die Anordnung der integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtung 17'' hier so zu verändern, daß das obere Ende des Hochfrequenzstromsuppressors 29 in
Form der breiten Lage mit dem Leitungsmuster 25, der auf
der Seite der Montieroberfläche
der Schaltungs-Leiterplatte 23 angeordnet ist, durch ein
Lötmittel 27 verbunden
ist.
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In
jeder der obigen Ausführungsformen
wird beschrieben, daß die
integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtungen 17, 17' und 17'' als ein elektronisches Bauteil
verwendet werden. Es ist jedoch wirksam, anstelle der obigen integrierten
Schaltungs-Halbleitervorrichtungen 17, 17' und 17'' eine aktive Halbleitervorrichtung
anzuwenden, einschließlich
einer logischen Schaltungsvorrichtung, die durch eine hochintegrierte
Halbleiterschaltungsvorrichtung (LSI), einem Mikroprozessor (MPU),
einer zentralen Prozessiereinheit (CPU), einer logischen Rechner-Bildprozessoreinheit
(IPALU) oder dergleichen repräsentiert
wird. Um Unterschied dazu kann im Fall eines elektronischen Bauteils
mit einem Terminal, das als ein auf eine Schaltungs-Leiterplatte 23 montierter
Zufuhrrahmen zu verwenden ist, eine Wirkung der Unterdrückung eines
Hochfrequenzstroms und der Verhinderung des Auftretens einer elektromagnetischen
Interferenz erzielt werden, wenn ein Hochfrequenzstromsuppressor
auf einem Terminal des Bauteils angeordnet ist, oder wenn die Anordnung
so ist, daß das
Terminal selbst in Form einer breiten Lage zu einem Hochfrequenzstromsuppressor 29 gebildet ist.
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Jedenfalls
wird eine magnetische Dünnfilm-Substanz
mit einem geringen Volumen, die ein Material magnetischen Verlusts
mit einem großen Imaginärteil μ'' (nachfolgend als "magnetischer Verlustterm" bezeichnet) bei
der komplexen Permeabilitätscha rakteristik
darstellt und die eine wirksame Gegenmaßnahme gegen eine unerwünschte Strahlung ermöglicht,
für die
Hochfrequenzstromsuppressoren 21, 21' und 21'', die auf jeweiligen Terminals 19, 19' und 19'' bei den integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtungen 17 und 17' in der in den
ersten bis dritten Ausführungsformen
beschriebenen Form, oder für
den Hochfrequenzstromsuppressor 29 in Form einer Lage,
die stattdessen ein Terminal selbst nutzt und die in einer weiteren
Ausführungsform
beschrieben wurde, verwendet.
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Als
nächstes
wird ein Bondierdraht vom Typ eines Hochfrequenzstromsuppressors
für ein
elektronisches Bauteil gemäß der Erfindung
im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Bei
den 4A und 4B wird
eine integrierte Schaltungs-Halbleitervorrichtung 31 in
der vierten Ausführungsform
gemäß der Erfindung
in einem Hochfrequenzband zum Betreiben bei einer hohen Geschwindigkeit
verwendet und weist einen eingebauten, unbestückten bzw. blanken Chip 31a auf, der
eine vorbestimmte Anzahl (hier 6 Stück) eines inneren Verbindungsterminals 33' aufweist, das
zur Prozessierung eines Signals auf einem Hauptkörper bereitgestellt ist. Die
integrierte Schaltungs-Halbleitervorrichtung 31 ist mit
einem Formgebungsmaterial so geformt, daß ein unbestückter Chip 31a,
ein Bondierdraht 35 und ein Teil von jedem Terminal 33 durch ein
Formkörper
bedeckt sind, nachdem beide Enden von jedem Bondierdraht 35 vom
Typ einer Hochfrequenzstromunterdrückung durch ein Lötmittel 37 zwischen
einem inneren Verbindungsterminal 33' und jedem der vorbestimmten Zahl
(hier wieder 6 Stück) von äußeren Verbindungsterminals 33 verbunden und
befestigt wurden. Bei der integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtung 31 wird
das obere Ende von jedem äußeren Verbindungsterminal 33 beim Mon tieren
der Schaltungs-Druckplatte 39 durch ein Lötmittel 37 mit
einem auf der Schaltungs-Druckplatte 39 angeordneten Leitungsmuster 41 verbunden.
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Der
Bondierdraht 35 ist hier als Hochfrequenzstromunterdrükkungs-Typ
ausgestaltet, indem auf einer Oberfläche eines Leiters 43 ein
Hochfrequenzstromsuppressor 45 zum Dämpfen eines Hochfrequenzstroms
angeordnet wird, der in einer Bandbreite von einigen Zig MHz bis
zu einigen GHz durch den Leiter 43 selbst strömt. Der
Hochfrequenzstromsuppressor 45 selbst weist eine Dicke
im Bereich von 0,3 bis 20 (μm)
auf, ist aus einer magnetischen Dünnfilm-Substanz gefertigt,
deren ganzer Teil eine Leitfähigkeit
in einem Anwendungsfrequenzband von weniger als einigen Zig MHz
aufweist, und die mittels eines Sputter-Verfahrens oder eines Dampfabscheidungsverfahrens
auf dem Leiter 43 zu einem Körper gebildet ist. Zum Bilden
des Hochfrequenzstromsuppressors 45 auf einer Oberfläche des Leiters 43 kann
der Hochfrequenzstromsuppressor 45 auf einer Oberfläche eines
Drahtkerns niedrigen Widerstands 8 gebildet werden, der
in einem Verfahren zur Herstellung des Leiters 43 hergestellt
wurde, mit Ausnahme eines Verbindungsabschnitts an beiden Enden
des Leiters 43. Das heißt, beide Enden des Leiters 43 beim
Bondierdraht 35 werden nach dem Bilden des Hochfrequenzstromsuppressors 45 exponiert
und bilden Verbindungsabschnitte, die zur Verbindung, etwa durch
das Punktlöten,
bereitstehen.
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Eine
solche integrierte Schaltungs-Halbleitervorrichtung 31 wird
so angeordnet, daß der
Bondierdraht 35, der selbst jeweils das jeweilige innere Verbindungsterminal 33' des unbestückten Chips 31a und
das jeweilige äußere Verbindungsterminal 33,
das getrennt auf einem Hauptkörper
angeordnet ist, auf einem Leiter 43 mit dem Hochfrequenzstromsuppressor 45 zum
Dämpfen
eines durch den Leiter 43 selbst strömenden Hochfre quenzstroms in
einer Bandbreite von einigen Zig MHz bis zu einigen GHz vorgesehen
ist. Deshalb dämpft
der Hochfrequenzstromsuppressor 45 den Hochfrequenzstrom
ausreichend, der durch jedes äußere Verbindungsterminal 33 strömt, wenn
der Hochfrequenzstrom bei der Verwendung der integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtung 31 bei
einer hohen Frequenz in einer Bandbreite von einigen Zig MHz bis
zu einigen GHz übertragen
wird, so daß die Übertragung
des Hochfrequenzstroms zu jedem inneren Verbindungsterminal 33' des unbestückten Chips 31a verhindert
werden kann. Als einem Ergebnis kann das Auftreten einer elektromagnetischen
Interferenz verhindert werden und ihr schlechter Einfluß (wie ein
Fehlbetrieb der integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtung 31)
kann gelöscht
werden.
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Bei
der oben beschriebenen Struktur ist der Bondierdraht 35 des
Hochfrequenzstromunterdrückungstyps
mit dem Hochfrequenzstromsuppressor 45 in jedem Fall auf
der gesamten Oberfläche
des Leiters 43 mit Ausnahme der Verbindungsabschnitte an
den beiden Enden vorgesehen. Es ist jedoch möglich, den Bondierdraht in
unterschiedlichen Formen bereitzustellen, indem seine Anordnung
verändert wird
unter Anordnung des Hochfrequenzstromsuppressors 45 so,
daß irgendeine
lokale Stelle des Leiters 43 exponiert wird. Wenn z. B.
der Hochfrequenzstromsuppressor 45 so angeordnet ist, daß der Leiter 43 in
einem Kreis bei einem vorbestimmten Intervall in einer Längsrichtung
des Leiters 43 exponiert wird, würde der Hochfrequenzstromsuppressor 45 selbst in
Form von mehreren Knoten vorliegen, die durch das vorbestimmte Intervall
getrennt sind.
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Es
ist auch möglich,
einen Bondierdraht wie dem in 5 gezeigten
Bondierdraht 35' in
einer anderen Form in eine Gittergestalt des Hochfrequenzstromsuppressors 45', oder wie dem
in 6 gezeigten Bondierdraht 35'' in einer anderen Form in ei ne Spiralgestalt
des Hochfrequenzstromsuppressors 45'' zu
bringen. Um den Leiter 43 wie bei den Bondierdrähten 35' und 35'' zu exponieren, können in
jedem Fall die Hochfrequenzstromsuppressoren 45, 45' und 45'' zu einem Film gebildet werden
durch Verwendung der Gestalt des Abschnitts, der exponiert wird,
als eine Maske mittels einem Sputter-Verfahren oder einem Dampfabscheidungsverfahren, bevor
der Maskenabschnitt mittels Ätzen
beseitigt wird. Folglich kann die Wirkung der Dämpfung eines Hochfrequenzstroms
und des Verhinderns des Auftretens von Hochfrequenzrauschen wie
auch in jedem der oben beschriebenen Ausführungsformen erzielt werden.
Im Unterschied zu den oben erwähnten Sputter-Verfahren
und Dampfabscheidungsverfahren kann zum Bilden der Hochfrequenzstromsuppressoren 45, 45' und 45'' ein chemisches Dampfabscheidungs(CVD)-Verfahren,
ein Ionenstrahlabscheidungsverfahren, ein Gasabscheidungsverfahren
und ein Übertragungsverfahren
angewandt werden.
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Eines
von Materialien, die als den Hochfrequenzstromsuppressoren 45, 45' und 45'' verwendbar sind, ist ein Material
magnetischen Verlusts in einem M-X-Y-System, das aus einer Verbindung
der Zusammensetzungselemente M, Y und X gefertigt ist, wobei M mindestens
eines aus Fe, Co und Ni bezeichnet, Y mindestens eines aus F, N
und O bezeichnet, und X mindestens eines von Elementen bezeichnet,
das sich von den in M und Y eingeschlossenen unterscheidet, und
das aus einem Material magnetischen Verlusts enger Bandbreite gefertigt
ist, derart, daß der
Maximalwert μ''max eines Imaginärteils μ'' (auch als magnetischer Verlustterm
bezeichnet) in einem Frequenzbereich von 100 MHz bis 10 GHz bei der
komplexen Permeabilitätscharakteristik
auftritt, und daß die
relative Bandbreite bwr nicht größer ist als
200%, wobei die relative Bandbreite bwr erhalten wird durch Herausgreifen
einer Frequenzbandbreite zwischen zwei Frequenzen, bei denen der
Wert μ'' 50% des Maximums μ''max ist, und Normalisieren der Frequenzbandbreite
bei der mittleren Frequenz davon. Das Material magnetischen Verlusts
enger Bandbreite sollte jedoch in diesem Fall eine Sättigungsmagnetisierung
im Bereich von 80 bis 60(%) derjenigen einer metallischen magnetischen
Substanz, die eine Komponente M alleine umfaßt, aufweisen und bezüglich des
Direktstromwiderstands einen Bereich von 100 bis 700 (μΩ·cm) aufweisen.
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Ein
anderes, als Hochfrequenzstromsuppressoren 45, 45' und 45'' anwendbares Material ist ein Material
magnetischen Verlusts in einem M-X-Y-System, das aus einer Verbindung
der Zusammensetzungselemente M (wobei M mindestens eines aus Fe,
Co und Ni bezeichnet), Y (wobei Y mindestens eines aus F, N und
O bezeichnet) und X (wobei X mindestens eines von Elementen ist,
das sich von den in M und Y eingeschlossenen unterscheidet) gefertigt
ist und aus einem Material magnetischen Verlusts breiter Bandbreite
gebildet ist, derart, daß der
Maximalwert μ''max eines Imaginärteils μ'' in einem Frequenzbereich von 100 MHz
bis 10 GHz bei der komplexen Permeabilitätscharakteristik auftritt,
und daß eine
relative Bandbreite bwr nicht kleiner ist als 150%, wobei die relative
Bandbreite bwr erhalten wird durch Herausgreifen einer Frequenzbandbreite zwischen
zwei Frequenzen, bei denen der Wert μ'' 50%
des Maximums μ''max ist, und
Normalisieren der Frequenzbandbreite bei der mittleren Frequenz
davon. Das Material magnetischen Verlusts breiter Bandbreite sollte
jedoch in diesem Fall eine Sättigungsmagnetisierung
von 60 bis 35(%) derjenigen einer metallischen magnetischen Substanz,
die eine Komponente M alleine umfaßt, aufweisen, und in Bezug
auf den Direktstromwiderstand mehr als 500 μΩ·cm haben.
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Das
Material magnetischen Verlusts enger Bandbreite oder das Material
magnetischen Verlusts breiter Bandbreite, die als Hochfrequenzstromsuppressoren 45, 45' und 45'' angewandt werden, weisen die Komponente
X auf, die mindestens aus einem von C, B, Si, Al, Mg, Ti, Zn, Hf,
Sr, Nb, Ta oder Selten-Erdelementen ist, und die Komponente M, die in
Form einer Körnung
vorliegt, die in einer Matrix der Verbindung der Komponente X und
der Komponente Y verteilt ist, wobei ein durchschnittlicher Teilchendurchmesser
eines Teilchens, der in der Körnungsform
vorliegt, in einem Bereich von 1 bis 40 (nm) liegt, und ein anisotropes
Magnetfeld 47.400 A/m oder weniger beträgt. Im Fall des konkreten Begrenzens
des M-X-Y-Systems des Materials magnetischen Verlusts enger Bandbreite
oder des Materials magnetischen Verlusts breiter Bandbreite ist
es bevorzugt, daß es ein
Fe-Al-O-System oder ein Fe-Si-O-System ist.
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In
jeder der obigen Ausführungsformen
wird beschrieben, daß die
integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtungen (ICs) 31 und 31' als einem elektronischen
Bauteil verwendet werden. Es ist jedoch wirksam, anstelle der obigen
integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtungen 31 und 31' eine aktive Halbleitervorrichtung
anzuwenden, einschließlich
einer logischen Schaltungsvorrichtung, die durch eine hochintegrierte
Schaltungs-Halbleitervorrichtung (LSI), einem Mikroprozessor (MPU),
einer zentralen Prozessiereinheit (CPU), einer logischen Bildprozessor-Rechnereinheit
(IPALU) und dergleichen repräsentiert
wird. Andererseits kann im Fall eines elektronischen Bauteils mit
einem Terminal, das als auf einer Schaltungs-Leiterplatte 39 montierten
Zuleitungsrahmen zu verwenden ist, und im Fall eines elektronischen
Bauteils, das zum Verwenden der Bondierdrähte 35, 35' und 35'' eines Hochfrequenzstromunterdrückungstyps
zu verwenden ist, eine Wirkung der Unterdrückung eines Hochfrequenzstroms und
des Löschens
eines Hochfrequenzrauschens durch Verwendung eines solchen elektronischen Bauteils
erreicht werden.
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Bei
den oben beschriebenen Formen der integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtungen 31, 31' wird jedenfalls
eine magnetische Dünnfilm-Substanz mit
einem kleinen Volumen, die ein Material magnetischen Verlusts mit
einem großen
Imaginärteil μ'' (nachfolgend als "magnetischer Verlustterm" bezeichnet) bei
der komplexen Permeabilitätscharakteristik
darstellt und die eine wirksame Gegenmaßnahme gegen eine unerwünschte Strahlung
ermöglicht, für den Hochfrequenzstromsuppressor 45 verwendet,
der auf dem Bondierdraht 35 angeordnet ist, der das jeweilige
vorbestimmte Terminal 33 und eine vorbestimmte Stelle des
Leitungsmusters auf einem Hauptkörper
der integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtung 31 oder
der Schaltungs-Leiterplatte 39 verbindet, oder für die auf
den Bondierdrähten 35' und 35'' angeordneten Hochfrequenzstromsuppressoren 45' und 45'' verwendet.
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Nun
wird ein technischer Hintergrund der Forschung und Entwicklung des
bei der Erfindung verwendeten Materials magnetischen Verlusts beschrieben.
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Die
Erfinder haben vor der Anwendung der Erfindung seit jeher eine magnetische
Kompositsubstanz vorgeschlagen, deren magnetischer Verlust in einem
Hochfrequenzband groß ist,
und sie haben einen Weg des wirksamen Unterdrückens von unerwünschter
Strahlung, die durch ein durch eine aktive Halbleitervorrichtung
repräsentiertes
elektronisches Bauteil verursacht wird, gefunden, indem die obige magnetische
Kompositsubstanz in der Nähe
der Quelle der unerwünschten
Strahlung angebracht wird.
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Aus
einer kürzlichen
Studie ist bekannt, daß der
oben beschriebene Betrieb des Dämpfens
der unerwünschten
Strahlung, bei dem ein magnetischer Verlust der magnetischen Substanz
ge nutzt wird, erzielt wird durch Einbringen eines Ersatzwiderstand-Bauteils
in die elektronische Schaltung eines elektronischen Bauteils, das
die Quelle der unerwünschten
Strahlung ist. Die Größe des Ersatzwiderstand-Bauteils
hängt von
der Größe des magnetischen
Verlustterms μ'' der magnetischen Substanz ab. Speziell
ist die Größe des Widerstandbauteils, das
ersatzweise in eine elektronische Schaltung eingebracht wird, im
allgemeinen proportional zum magnetischen Verlustterm μ'' sowie der Dicke der magnetischen Substanz,
wenn die Fläche
der magnetischen Substanz festgelegt ist. Deshalb ist ein größerer magnetischer
Verlustterm μ'' erforderlich, um eine erwünschte Dämpfung der
unerwünschten
Strahlung in einer kleineren oder dünneren magnetischen Substanz
zu erzielen. Zum Beispiel war es erforderlich, daß der magnetische
Verlustterm μ'' einen extrem großen Wert hat, um Maßnahmen
gegen die unerwünschte
Strahlung mittels einer Substanz magnetischen Verlusts in einer
winzigen Fläche
wie einem inneren Teil einer Formung einer integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtung
zu unternehmen, so daß die
erforderliche magnetische Substanz im Vergleich zu dem herkömmlichen
Material magnetischen Verlusts einen extrem großen magnetischen Verlustterm μ'' haben sollte.
-
Die
Erfinder konzentrierten sich auf die ausgezeichneten Permeabilitätscharakteristiken
einer körnigen
magnetischen Substanz, die durch winzige magnetische metallische
Teilchen, die gleichmäßig in einer
nichtmagnetischen Substanz wie einer Keramik verteilt sind, gebildet
ist, im Zuge einer Studie zum Bilden eines Films der weichmagnetischen
Substanz durch ein Sputter-Verfahren oder ein Dampfabscheidungsverfahren.
Als einem Ergebnis einer Studie bezüglich der Feinstruktur der
magnetischen metallischen Teilchen und der das Teilchen einschließenden nichtmagnetischen
Substanz fanden sie, daß große magnetische
Verlusteigenschaften erhalten werden konnten in einem Hochfrequenzband,
wenn die Konzentration der magnetischen metallischen Teilchen in
der körnigen
magnetischen Substanz in einem speziellen Bereich auftritt.
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Bei 7 wird
auf einfache Weise eine Grundstruktur einer körnigen magnetischen Substanz
im M-X-Y-System gezeigt. Seit jeher gab es viele Untersuchungen
bezüglich
der körnigen
magnetischen Substanz mit einer Zusammensetzung eines M-X-Y-Systems (wobei die
Komponente M mindestens eines aus Fe, Co und Ni bezeichnet, die Komponente
Y mindestens eines aus S, N und O bezeichnet, und X mindestens eines
von Elementen bezeichnet, das sich von den in der Komponente M und in
der Komponente Y eingeschlossenen Elementen unterscheidet), und
es war bekannt, daß die
körnige magnetische
Substanz eine große
Sättigungsmagnetisierung
mit einem geringeren Verlust aufweist. Bei dieser körnigen magnetischen
Substanz im M-X-Y-System
hängt die
Größe der Sättigungsmagnetisierung
vom Volumenverhältnis
der Komponente M 51 ab. Somit sollte das Verhältnis der Komponente M 51 größer gemacht
werden, um eine große
Sättigungsmagnetisierung
zu erreichen. Zu diesem Zweck wurde das Verhältnis der Komponente M 51 in der
körnigen
magnetischen Substanz im M-X-Y-System auf einen Bereich begrenzt,
der zum Erreichen einer Sättigungsmagnetisierung
von im allgemeinen 80% oder mehr derjenigen der metallischen magnetischen
Massesubstanz, die die Komponente M 51 alleine umfaßt, in einem
allgemeinen Gebrauch in der Lage ist, derart, daß die körnige magnetische Substanz
im M-X-Y-System als ein Magnetkern eines Hochfrequenzinduktorelements
oder als ein Transformator verwendet wird.
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Als
einem Ergebnis der Prüfung
des Verhältnisses
der Komponente M 51 in einem breiten Bereich in der körnigen magnetischen
Substanz im M-X-Y-System fanden die Erfinder, daß der große magnetische Verlust in einem
Hochfrequenzbereich jedenfalls dann gezeigt wurde, wenn die Konzentration
des magnetischen metallischen in einem bestimmten Bereich war.
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Im
allgemeinen ist der größte Bereich,
bei dem ein Verhältnis
der Komponente M 51 eine Sättigungsmagnetisierung
von 80% oder mehr derjenigen der die Komponente M 51 alleine umfassenden,
metallischen magnetischen Massesubstanz zeigt, derjenige Bereich
der körnigen
magnetischen Substanz im M-X-Y-System mit einer höheren Sättigungsmagnetisierung
und einem niedrigeren Verlust, der bisher gewöhnlicherweise untersucht wurde.
Ein in diesem Bereich vorliegendes, körniges magnetisches Material
wird für
eine magnetische Hochfrequenz-Mikrovorrichtung wie dem zuvor erwähnten Hochfrequenzinduktor
verwendet, da das körnige
magnetische Material einen großen
Wert des Realteils μ' bei der Permeabilitätscharakteristik
sowie der Sättigungsmagnetisierung
hat. Der Widerstand ist jedoch gering, da das Verhältnis der
Komponenten X-Y 12, die den Widerstand beeinflussen, niedrig
ist. Wenn aus dem obigen Grund die Filmdicke dick wird, würde sich
die Permeabilität μ bei der
hohen Frequenz im Zuge des Auftretens des Wirbelstromverlusts im
Hochfrequenzbereich verschlechtern, so daß das oben beschriebene Material
für einen
als Gegenmaßnahme
gegen Rauschen verwendeten, relativ dicken Magnetfilm nicht geeignet
ist.
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In
einem Bereich andererseits, wo das Verhältnis der Komponente M 51 eine
Sättigungsmagnetisierung
von 80% oder weniger und 60% oder mehr derjenigen der die Komponente
M 51 alleine umfassenden, metallischen magnetischen Massesubstanz zeigt,
ist der Widerstand verhältnismäßig groß, etwa im
allgemeinen 100 μΩ·cm oder
mehr, so daß der Wirbelstromverlust
gering wäre,
selbst wenn die Dicke des magnetischen Substanzmaterials nur einige μm beträgt, und
daß der
magnetische Verlust nahezu nur ein Verlust wäre, der durch die natürliche Resonanz
verursacht wird. Somit wäre
die Frequenzverteilungsbreite des magnetischen Verlustterms μ'' eng, was für eine Gegenmaßnahme gegen
Rauschen in einem Bereich einer Frequenz in einem engen Band geeignet
ist (Hochfrequenzstromunterdrückung).
In einem Bereich, wo das Verhältnis
der Komponente M 51 eine Sättigungsmagnetisierung von
60% oder weniger und 35% oder mehr derjenigen der die Komponente
M 51 alleine umfassenden, metallischen magnetischen Massesubstanz
angibt, ist der Widerstand noch größer, etwa im allgemeinen 500 μΩ·cm oder
mehr, so daß der
Wirbelstromverlust extrem gering wäre, und daß eine geringfügige magnetische
Wechselwirkung zwischen den Komponenten M 51 eine größere thermische
Bewegung eines Spins und dadurch eine Fluktuation einer Frequenz, bei
der die natürliche
Resonanz auftritt, verursacht. Als einem Ergebnis dürfte der
magnetische Verlustterm μ'' einen größeren Wert in einem weiten
Bereich zeigen. Somit ist ein geeigneter Zusammensetzungsbereich
wirksam zur Unterdrückung
des Hochfrequenzstroms in einem breiten Band. In einem Bereich,
in dem das Verhältnis
der Komponente M 51 weiter geringer ist als dasjenige des geeigneten
Zusammensetzungsbereichs tritt eine magnetische Wechselwirkung zwischen
den Komponenten M 51 kaum auf, und deshalb wird der Bereich super-paramagnetisch.
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Der
Bezugspunkt zum Gestalten eines Materials für das Anordnen eines Materials
magnetischen Verlusts neben einer elektronischen Schaltung zum Unterdrücken eines
Hochfrequenzstroms ist durch ein Produkt μ''·δ des magnetischen
Verlustterms μ'' und einer Dicke δ des Material magnetischen Verlusts
gegeben. Im allgemeinen ist es zum wirksamen Unterdrücken eines
Hochfrequenzstroms bei einigen hundert MHz der Frequenz erforderlich,
daß μ''·δ ≥ 1.000 (μm). Deshalb
ist es erforderlich, daß das
Material magnetischen Verlusts von μ'' =
1.000 eine Dicke von 1 μm
oder mehr aufweist. Daher ist ein Material mit einem geringen Widerstand,
bei dem ein Wirbelstromverlust leicht auftritt, zur Verwendung nicht
bevorzugt. Der oben beschriebene geeignete Zusammensetzungsbereich
mit einem Widerstand von 100 μΩ·cm oder
mehr (der Bereich, daß das
Verhältnis
der Komponente M 51 eine Sättigungsmagnetisierung
von 80% oder weniger derjenigen der die Komponente M 51 alleine
umfassenden, metallischen magnetischen Massesubstanz zeigt und daß der Super-Paramagnetismus
nicht auftritt, sowie der Bereich, daß das Verhältnis der Komponente M 51 eine
Sättigungsmagnetisierung
von 35% oder mehr derjenigen der die Komponente M 51 alleine umfassenden,
metallischen magnetischen Massesubstanz zeigt) ist geeignet.
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Nachfolgend
wird ein Verfahren zum Herstellen eines körnigen Materials magnetischen
Verlusts konkret beschrieben, das ein Material der jeweiligen, oben
beschriebenen Hochfrequenzstromsuppressoren 45, 45' und 45'' darstellt, in Form mehrerer Proben
unter verschiedenen Bedingungen durch ein Sputter-Verfahren. Beim
Herstellen von jeder Probe wird jedoch eine Probenherstellungsapparatur
vom Anwendungstyp des Sputter-Verfahrens verwendet, wie in 8A gezeigt.
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Bei 8A umfaßt diese
Probenherstellungsapparatur 55 vom Anwendungstyp eines
Sputter-Verfahrens einen Vakuumbehälter(-kammer) 69, mit
dem ein Gaszufuhrgerät 57 und
eine Vakuumpumpe 59 verbunden sind und in dem ein Substrat 65 auf
ein die Komponente M umfassendes Target 69 zeigt, wobei
eine Blende 63 zwischen dem Substrat 65 und dem
Target 69 angeordnet ist. Das Target 69 ist bei
einem vorbestimmten Intervall mit Stückchen bzw. Schnitzeln 67 versehen,
die die Zusammensetzungselemente X-Y oder das Zusammensetzungselement
X umfassen. Eine Hochfre quenzleistungsquelle (RF) 71 ist
auf einer Seite eines Trageabschnitts der Stückchen 67 und des
Targets 69 angeschlossen.
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Probe 1
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Hier
wurde Ar-Gas aus dem Gaszufuhrgerät 57 dem Vakuumbehälter 61 zugeführt, und
die Vakuumpumpe 59 hielt den Vakuumgrad im Vakuumbehälter 61 auf
etwa 1,33 × 10–4 Pa.
In einer solchen Ar-Gasatmosphäre wurden
insgesamt 120 Stücke Al2O3-Stückchen in
den Ausmaßen
5 mm Höhe × 5 mm Breite × 2 mm Dicke,
die zu den Stückchen 67 werden,
auf einer aus Fe gefertigten Rundplatte mit einem Durchmesser ϕ von
100 mm, die zum Target 69 wird, angeordnet, und aus der
Hochfrequenzleistungsquelle 71 wurde eine Hochfrequenzleistung
zugeführt.
Unter dieser Bedingung wurde ein magnetischer Dünnfilm auf einer Glasplatte,
die zum Substrat 65 wird, mittels eines Sputter-Verfahrens
gebildet, und dann wurde der gebildete magnetische Dünnfilm bei
einer Temperatur von 300°C
für zwei
Stunden im Vakuum unter einem Magnetfeld wärmebehandelt, um eine Probe
1 eines oben beschriebenen körnigen magnetischen
Dünnfilms
zu erhalten.
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Die
Probe 1 wurde durch Fluoreszenz-Röntgenspektroskopie analysiert
und wurde als ein Film einer Zusammensetzung Fe72Al11O17 bestätigt. Die Probe
besaß eine
Filmdicke von 2,0 μm,
einen Direktstromwiderstand von 530 μΩ·cm, ein Anisotropiefeld Hk von 1.422 A/m, eine Sättigungsmagnetisierung MS von 1,68 T (Tesla) und eine relative Bandbreite
bwr von 148%. Die relative Bandbreite bwr wird erhalten durch Herausgreifen
einer Frequenzbandbreite zwischen zwei Frequenzen, bei denen der Wert μ'' 50% des Maximums μ''max ist, und Normalisieren der Frequenzbandbreite
bei der mittleren Frequenz davon (nachfolgend genauso angesehen).
Ein prozentuales Verhältnis
der Sättigungsmagnetisierung
MS (M-X-Y) der Probe 1 und derjenigen der
die Komponente M alleine umfassenden metallischen magnetischen Substanz
MS (M) {MS(M-X-Y)/MS(M)} × 100%
(nachfolgend genauso angesehen) betrug 72,2%.
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Um
die Eigenschaften des magnetischen Verlusts der Probe 1 zu untersuchen,
wurden die Eigenschaften der Permeabilität μ gegenüber einer Frequenz untersucht,
indem die Probe 1 in eine Detektionsspule, die zu einem Streifen
verarbeitet wurde, eingebracht wurde, und die Impedanz unter beaufschlagtem
magnetischem Vorfeld gemessen wurde. Dann wurden die Eigenschaften
des magnetischen Verlustterms μ'' (komplexe Permeabilitätscharakteristik)
für eine
Frequenz f auf der Grundlage des Ergebnisses erhalten.
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Bei 9 wird
bemerkt, daß die
Eigenschaften des magnetischen Verlustterms μ'' (komplexe Permeabilitätscharakteristik)
für die
Frequenz f (MHz) der Probe 1 eine verhältnismäßig rasche Verteilung sowie
einen extrem hohen Peak aufweist, und daß die Resonanzfrequenz ebenfalls
so hoch wie etwa 700 MHz ist.
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Probe 2
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Hier
wurde eine Probe 2 eines körnigen
magnetischen Dünnfilms
unter derselben Bedingung und Art und Weise hergestellt wie bei
der Herstellung der oben erwähnten
Probe 1, außer
daß die
Anzahl der Al2O3-Stückchen auf
150 verändert
wurde.
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Diese
Probe 2 wurde mittels Fluoreszenz-Röntgenspektroskopie analysiert
und als ein Film einer Zusammensetzung Fe44Al22O34 bestätigt. Die
Probe besaß eine
Filmdicke von 1,2 μm,
einen Direktstromwiderstand von 2.400 μΩ·cm, ein anisotropes Feld
Hk von 9.480 A/m, eine Sättigungsmagnetisierung MS von 0,96 T, ei ne relative Bandbreite bwr
von 181%, und ein prozentuales Verhältnis {MS((M-X-Y)/MS(M)} × 100%
von 44,5%.
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Bei 10 wird
bemerkt, daß die
Eigenschaften des magnetischen Verlustterms μ'' (komplexe
Permeabilitätscharakteristik)
für die
Frequenz f (MHz) der Probe 2 aufgrund der thermischen Bewegung eine
allmähliche
Verteilung, die sich über
ein breites Band erstreckt, aufweist und ähnlich zu dem in der Probe
1 einen hohen Peak besitzt. Der Wert des Direktstromwiderstands
ist jedoch im Vergleich zu demjenigen in der Probe 1 extrem groß, und die Resonanzfrequenz
bei dem Peak ist ebenfalls etwa 1 GHz. Dies zeigt eine ausgezeichnete
Hochfrequenzcharakteristik.
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Probe 3
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Hier
wurde eine Probe 3, die die erste Vergleichsprobe darstellt, eines
körnigen
magnetischen Dünnfilms
unter derselben Bedingung und Art und Weise wie bei der Herstellung
der oben erwähnten Probe
1 hergestellt, außer
daß die
Anzahl der Al2O3-Stückchen auf
90 verändert
wurde.
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Diese
Probe 3 wurde durch Fluoreszenz-Röntgenspektroskopie analysiert
und als einem Film einer Zusammensetzung Fe86Al6O8 bestätigt. Die
Probe besaß eine
Filmdicke von 1,2 μm,
einen Direktstromwiderstand von 74 μΩ·cm, ein anisotropes Feld
Hk von 1.738 A/m, eine Sättigungsmagnetisierung Ms von
1,88 T und ein prozentuales Verhältnis
{MS(M-X-Y)/MS(M)} × 100% von
85,7%.
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Bei 11 wird
bemerkt, daß die
Eigenschaften des magnetischen Verlustterms μ'' (komplexe
Permeabilitätscharakteristik)
für die
Frequenz f (MHz) der Probe 3 (erstes Vergleichsbeispiel) als Antwort
auf eine große
Sättigungsmagnetisierung
ei nen großen
Wert beim Peak zeigt, während
aufgrund eines geringeren Widerstands im Zuge einer Erhöhung der
Frequenz ein Wirbelstromverlust auftritt, und daher scheint sich
die Permeabilität
(magnetische Verlustcharakteristik) in einem niedrigen Frequenzbereich
zu verschlechtern, so daß die
Eigenschaften bei einer hohen Frequenz im Vergleich zu den Proben
1 und 2 schlechter sind.
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Probe 4
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Hier
wurde eine Probe 4, die die zweite Vergleichsprobe darstellt, eines
körnigen
magnetischen Dünnfilms
bei derselben Bedingung und Art und Weise wie der der Herstellung
der oben erwähnten
Probe 1 hergestellt, außer
daß die
Anzahl der Al2O3-Stückchen auf
200 verändert
wurde.
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Diese
Probe 4 wurde mittels Fluoroszenz-Röntgenspektroskopie analysiert
und als ein Film einer Zusammensetzung von Fe19Al34O47 bestätigt. Die
Probe besaß eine
Filmdicke von 1,3 μm
und einen Direktstromwiderstand von 10.500 μΩ·cm. Die magnetischen Eigenschaften
der Probe zeigten Super-Paramagnetismus.
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Es
wurde auch versucht, die Eigenschaften des magnetischen Verlustterms μ'' (komplexe Permeabilitätscharakteristik)
für eine
Frequenz f bei der Probe 4 (der zweiten Vergleichsprobe) zu erhalten, aber
es zeigte sich, daß die
Probe 4 aufgrund einer hohen Rate einer Oxidschicht einen extrem
hohen Widerstand besaß,
während
die magnetische Wechselwirkung zwischen magnetischen Teilchen aufgrund
einer mageren magnetischen Schicht sehr gering war. Als einem Ergebnis
zeigte sich Super-Paramagnetismus, und die Eigenschaften des magnetischen
Verlustterms konnten nicht beobachtet werden.
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Gemäß diesen
Ergebnissen wird bemerkt, daß die
magnetische Substanz eines körnigen
magnetischen Dünnfilms
bei den Proben 1 und 2 extrem hohe magnetische Verlust-Eigenschaften
in einem engen Band nur in einem hohen Frequenzbereich aufweist
und als einem Hochfrequenzstromsuppressor extrem wirksam ist.
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Probe 5
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Hier
wurde Ar + N2-Gas aus dem Gaszufuhrgerät 57 dem
Vakuumbehälter 61 zugeführt, und
die Vakuumpumpe 59 hielt den Vakuumgrad des Vakuumbehälters 61 auf
etwa 1,33 × 10–4 Pa.
In einer solchen Ar + N2-Gasatmosphäre wurden
insgesamt 120 Stücke
Al-Stückchen mit
den Ausmaßen
von 5 mm Höhe × 5 mm Breite × 2 mm Dicke,
die die Stückchen 67 darstellen,
auf einer Fe-gefertigten
Rundplatte mit einem Durchmesser ϕ von 100 mm, die das
Target 69 ausmacht, angeordnet, und von der Hochfrequenzleistungsquelle 71 wurde
eine Hochfrequenzleistung zugeführt.
Unter dieser Bedingung wurde ein magnetischer Dünnfilm auf einer Glasplatte,
die das Substrat 65 darstellt, mittels eines reaktiven
Sputter-Verfahrens gebildet, und dann wurde der gebildete magnetische
Dünnfilm
bei einer Temperatur von 300°C für zwei Stunden
in Vakuum unter einem Magnetfeld wärmebehandelt, um eine Probe
5 eines körnigen magnetischen
Dünnfilms
zu erhalten, die hinsichtlich der Zusammensetzung sich von dem oben
beschriebenen, körnigen
magnetischen Dünnfilm
unterscheidet.
-
Diese
Probe 5 wurde bezüglich
Größenordnung
und magnetischen Eigenschaften untersucht. Die Probe besaß eine Filmdicke
von 1,5 μm
und ein prozentuales Verhältnis
{MS((M-X-Y)/MS(M)} × 100% von
51,9%. Der Maximalwert μ''max des magnetischen Verlustterms μ'' betrug 520, die Frequenz f (μ''max) beim Maximalwert μ''max = 520 betrugt
830 MHz, und die relative Bandbreite bwr betrug 175%.
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Probe 6
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Hier
wurde Ar-Gas aus dem Gaszufuhrgerät 57 in den Vakuumbehälter 61 geliefert,
und die Vakuumpumpe 59 hielt das Vakuummaß im Vakuumbehälter 61 auf
etwa 1,33 × 10–4 Pa.
In einer solchen Ar-Gasatmosphäre
wurden insgesamt 130 Stücke Al2O3-Stückchen mit
den Größenordnungen
von 5 mm Höhe × 5 mm Breite × 2 mm Dicke,
die die Stückchen 67 darstellen,
auf einer Fe-gefertigten
Rundplatte mit einem Durchmesser ϕ von 100 mm, die das Target 69 darstellt,
angeordnet, und aus der Hochfrequenzleistungsquelle 71 wurde
eine Hochfrequenzleistung zugeführt.
Unter dieser Bedingung wurde ein magnetischer Dünnfilm auf einer Glasplatte,
die das Substrat 65 darstellt, durch ein Sputter-Verfahren
gebildet, und dann wurde der gebildete magnetische Dünnfilm bei
einer Temperatur von 300°C
für zwei Stunden
in Vakuum unter einem Magnetfeld wärmebehandelt, um eine Probe
6 eines körnigen
magnetischen Dünnfilms
zu erhalten.
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Diese
Probe 6 wurde in bezug auf Größe und magnetischen
Eigenschaften untersucht. Die Probe besaß eine Filmdicke von 1,1 μm und ein
prozentuales Verhältnis
{MS(M-X-Y)/MS(M)} × 100% von
64,7%. Der Maximalwert μ''max des magnetischen
Verlustterms μ'' betrug 850, die Frequenz f (μ''max) beim Maximalwert μ''max = 850 betrug
800 MHz, und die relative Bandbreite bwr betrug 157%.
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Probe 7
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Hier
wurde Ar + N2-Gas mit 10% N2-Spannungsteilung
aus dem Gaszufuhrgerät 57 in
den Vakuumbehälter 61 geliefert,
und die Vakuumpumpe 59 hielt das Vakuummaß im Vakuumbehälter 61 auf etwa
1,33 × 10–4 Pa.
In einer solchen Ar + N2-Gasatmosphäre wurden
insgesamt 170 Stücke
Al-Stückchen
mit den Größenordnungen
von 5 mm Höhe × 5 mm Breite × 2 mm Dicke,
die die Stückchen 67 darstellen,
auf einer Co-gefertigten Rundplatte mit einem Durchmesser ϕ von
100 mm, die das Target 69 darstellt, angeordnet, und aus
der Hochfrequenzleistungsquelle 71 wurde eine Hochfrequenzleistung
zugeführt.
Unter dieser Bedingung wurde ein magnetischer Dünnfilm auf einer Glasplatte,
die das Substrat 65 darstellt, durch ein reaktives Sputter-Verfahren gebildet,
und dann wurde der gebildete magnetische Dünnfilm bei einer Temperatur
von 300°C
für zwei Stunden
in Vakuum unter einem Magnetfeld wärmebehandelt, um eine Probe
7 eines körnigen
magnetischen Dünnfilms
zu erhalten.
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Diese
Probe 7 wurde in bezug auf Größe und magnetischen
Eigenschaften untersucht. Die Probe besaß eine Filmdicke von 1,2 μm und ein
prozentuales Verhältnis
{MS(M-X-Y)/MS(M)} × 100% von
37,2%. Der Maximalwert μ''max des magnetischen
Verlustterms μ'' betrug 350, die Frequenz f (μ''max) beim Maximalwert μ''max = 350 betrug
1 GHz, und die relative Bandbreite bwr betrug 191%.
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Probe 8
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Hier
wurde Ar-Gas aus dem Gaszufuhrgerät 57 in den Vakuumbehälter 61 geliefert,
und die Vakuumpumpe 59 hielt das Vakuum maß im Vakuumbehälter 61 auf
etwa 1,33 × 10–4 Pa.
In einer solchen Ar-Gasatmosphäre
wurden insgesamt 140 Stücke Al2O3- Stückchen mit
den Größenordnungen
von 5 mm Höhe × 5 mm Breite × 2 mm Dicke,
die die Stückchen 67 darstellen,
auf einer Ni-gefertigten
Rundplatte mit einem Durchmesser ϕ von 100 mm, die das Target 69 darstellt,
angeordnet, und aus der Hochfrequenzleistungsquelle 71 wurde
eine Hochfrequenzleistung zugeführt.
Unter dieser Bedingung wurde ein magnetischer Dünnfilm auf einer Glasplatte,
die das Substrat 65 darstellt, durch ein Sputter-Verfahren
gebildet, und dann wurde der gebildete magnetische Dünnfilm bei
einer Temperatur von 300°C
für zwei Stunden
in Vakuum unter einem Magnetfeld wärmebehandelt, um eine Probe
8 eines körnigen
magnetischen Dünnfilms
zu erhalten.
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Diese
Probe 8 wurde in Bezug auf Größe und magnetischen
Eigenschaften untersucht. Die Probe besaß eine Filmdicke von 1,7 μm und ein
prozentuales Verhältnis
{MS((M-X-Y)/MS(M)} × 100% von 58,2%.
Der Maximalwert μ''max des magnetischen Verlustterms μ'' betrug 280, die Frequenz f (μ''max) beim Maximalwert μ''max = 280 betrug
240 MHz, und die relative Bandbreite bwr betrug 169%.
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Probe 9
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Hier
wurde Ar + N2-Gas mit 10% N2-Spannungsteilung
aus dem Gaszufuhrgerät 57 in
den Vakuumbehälter 61 geliefert,
und die Vakuumpumpe 59 hielt das Vakuummaß im Vakuumbehälter 61 auf etwa
1,33 × 10–4 Pa.
In einer solchen Ar + N2-Gasatmosphäre wurden
insgesamt 100 Stücke
Al-Stückchen
mit den Größenordnungen
von 5 mm Höhe × 5 mm Breite × 2 mm Dicke,
die die Stückchen 67 darstellen,
auf einer Ni-gefertigten Rundplatte mit einem Durchmesser ϕ von
100 mm, die das Target 69 darstellt, angeordnet, und aus
der Hochfrequenzleistungsquelle 71 wurde eine Hochfrequenzleistung
zugeführt.
Unter dieser Bedingung wurde ein magnetischer Dünnfilm auf einer Glasplatte,
die das Sub strat 65 darstellt, durch ein reaktives Sputter-Verfahren gebildet,
und dann wurde der gebildete magnetische Dünnfilm bei einer Temperatur
von 300°C
für zwei Stunden
in Vakuum unter einem Magnetfeld wärmebehandelt, um eine Probe
9 eines körnigen
magnetischen Dünnfilms
zu erhalten.
-
Diese
Probe 9 wurde in bezug auf Größe und magnetischen
Eigenschaften untersucht. Die Probe besaß eine Filmdicke von 1,3 μm und ein
prozentuales Verhältnis
{MS(M-X-Y)/MS((M)} × 100% von 76,2%.
Der Maximalwert μ''max des magnetischen Verlustterms μ'' betrug 410, die Frequenz f (μ''max) beim Maximalwert μ''max = 410 betrug
170 MHz, und die relative Bandbreite bwr betrug 158%.
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Probe 10
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Hier
wurde Ar-Gas aus dem Gaszufuhrgerät 57 in den Vakuumbehälter 61 geliefert,
und die Vakuumpumpe 59 hielt das Vakuum maß im Vakuumbehälter 61 auf
etwa 1,33 × 10–4 Pa.
In einer solchen Ar-Gasatmosphäre
wurden insgesamt 150 Stücke TiO3-Stückchen mit
den Größenordnungen
von 5 mm Höhe × 5 mm Breite × 2 mm Dicke,
die die Stückchen 67 darstellen,
auf einer Fe-gefertigten
Rundplatte mit einem Durchmesser ϕ von 100 mm, die das
Target 69 darstellt, angeordnet, und aus der Hochfrequenzleistungsquelle 71 wurde
eine Hochfrequenzleistung zugeführt.
Unter dieser Bedingung wurde ein magnetischer Dünnfilm auf einer Glasplatte,
die das Substrat 65 darstellt, durch ein Sputter-Verfahren
gebildet, und dann wurde der gebildete magnetische Dünnfilm bei
einer Temperatur von 300°C
für zwei
Stunden in Vakuum unter einem Magnetfeld wärmebehandelt, um eine Probe
10 eines körnigen
magnetischen Dünnfilms
zu erhalten.
-
Diese
Probe 10 wurde in bezug auf Größe und magnetischen
Eigenschaften untersucht. Die Probe besaß eine Filmdicke von 1,4 μm und ein
prozentuales Verhältnis
{MS(M-X-Y)/MS(M)} × 100% von 43,6%.
Der Maximalwert μ''max des magnetischen Verlustterms μ'' betrug 920, die Frequenz f (μ''max) beim Maximalwert μ''max = 920 betrug
1,5 GHz, und die relative Bandbreite bwr betrug 188%.
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Probe 11
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Hier
wurde Ar + O2-Gas mit 15% O2-Spannungsteilung
aus dem Gaszufuhrgerät 57 in
den Vakuumbehälter 61 geliefert,
und die Vakuumpumpe 59 hielt das Vakuummaß im Vakuumbehälter 61 auf etwa
1,33 × 10–4 Pa.
In einer solchen Ar + O2-Gasatmosphäre wurden
insgesamt 130 Stücke
Si-Stückchen
mit den Größenordnungen
von 5 mm Höhe × 5 mm Breite × 2 mm Dicke,
die die Stückchen 67 darstellen,
auf einer Fe-gefertigten Rundplatte mit einem Durchmesser ϕϕ von
100 mm, die das Target 69 darstellt, angeordnet, und aus
der Hochfrequenzleistungsquelle 71 wurde eine Hochfrequenzleistung
zugeführt.
Unter dieser Bedingung wurde ein magnetischer Dünnfilm auf einer Glasplatte,
die das Substrat 65 darstellt, durch ein Sputter-Verfahren
gebildet, und dann wurde der gebildete magnetische Dünnfilm bei
einer Temperatur von 300°C
für zwei
Stunden in Vakuum unter einem Magnetfeld wärmebehandelt, um eine Probe
11 eines körnigen
magnetischen Dünnfilms
zu erhalten.
-
Diese
Probe 11 wurde in bezug auf Größe und magnetischen
Eigenschaften untersucht. Die Probe besaß eine Filmdicke von 1,5 μm und ein
prozentuales Verhältnis
{MS(M-X-Y)/MS(M)} × 100% von 55,2%.
Der Maximalwert μ''max des magnetischen Verlustterms μ'' betrug 920, die Frequenz f (μ''max) beim Maximalwert μ''max = 920 betrug
1,2 GHz, und die relative Bandbreite bwr betrug 182%.
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Probe 12
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Hier
wurde Ar-Gas aus dem Gaszufuhrgerät 57 in den Vakuumbehälter 61 geliefert,
und die Vakuumpumpe 59 hielt das Vakuummaß im Vakuumbehälter 61 auf
etwa 1,33 × 10–4 Pa.
In einer solchen Ar-Gasatmosphäre
wurden insgesamt 100 Stücke HfO3-Stückchen
mit den Größenordnungen
von 5 mm Höhe × 5 mm Breite × 2 mm Dicke,
die die Stückchen 67 darstellen,
auf einer Fe-gefertigten
Rundplatte mit einem Durchmesser ϕ von 100 mm, die das Target 69 darstellt,
angeordnet, und aus der Hochfrequenzleistungsquelle 71 wurde
eine Hochfrequenzleistung zugeführt.
Unter dieser Bedingung wurde ein magnetischer Dünnfilm auf einer Glasplatte,
die das Substrat 65 darstellt, durch ein Sputter-Verfahren
gebildet, und dann wurde der gebildete magnetische Dünnfilm bei
einer Temperatur von 300°C
für zwei Stunden
in Vakuum unter einem Magnetfeld wärmebehandelt, um eine Probe
12 eines körnigen
magnetischen Dünnfilms
zu erhalten.
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Diese
Probe 12 wurde in bezug auf Größe und magnetischen
Eigenschaften untersucht. Die Probe besaß eine Filmdicke von 1,8 μm und ein
prozentuales Verhältnis
{MS(M-X-Y)/MS(M)} × 100% von 77,4%.
Der Maximalwert μ''max des magnetischen Verlustterms μ'' betrug 1800, die Frequenz f (μ''max) beim Maximalwert μ''max = 1800 betrug
450 MHz, und die relative Bandbreite bwr betrug 171%.
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Probe 13
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Hier
wurde Ar-Gas aus dem Gaszufuhrgerät 57 in den Vakuumbehälter 61 geliefert,
und die Vakuumpumpe 59 hielt das Vakuummaß im Vakuumbehälter 61 auf
etwa 1,33 × 10–4 Pa.
In einer solchen Ar-Gasatmosphäre
wurden insgesamt 130 Stücke BN-Stückchen mit
den Größenordnungen
von 5 mm Höhe × 5 mm Breite × 2 mm Di- Dicke, die die Stückchen 67 darstellen,
auf einer Fe-gefertigten
Rundplatte mit einem Durchmesser ϕ von 100 mm, die das Target 69 darstellt,
angeordnet, und aus der Hochfrequenzleistungsquelle 71 wurde
eine Hochfrequenzleistung zugeführt.
Unter dieser Bedingung wurde ein magnetischer Dünnfilm auf einer Glasplatte,
die das Substrat 65 darstellt, durch ein Sputter-Verfahren
gebildet, und dann wurde der gebildete magnetische Dünnfilm bei
einer Temperatur von 300°C
für zwei Stunden
in Vakuum unter einem Magnetfeld wärmebehandelt, um eine Probe
13 eines körnigen
magnetischen Dünnfilms
zu erhalten.
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Diese
Probe 13 wurde in Bezug auf Größe und magnetischen
Eigenschaften untersucht. Die Probe besaß eine Filmdicke von 1,9 μm und ein
prozentuales Verhältnis
{MS(M-X-Y)/MS(M)} × 100% von 59,3%.
Der Maximalwert μ''max des magnetischen Verlustterms μ'' betrug 950, die Frequenz f (μ''max) beim Maximalwert μ''max = 920 betrug
680 MHz, und die relative Bandbreite bwr betrug 185%.
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Probe 14
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Hier
wurde Ar-Gas aus dem Gaszufuhrgerät 57 in den Vakuumbehälter 61 geliefert,
und die Vakuumpumpe 59 hielt das Vakuummaß im Vakuumbehälter 61 auf
etwa 1,33 × 10–4 Pa.
In einer solchen Ar-Gasatmosphäre
wurden insgesamt 130 Stücke Al2O3-Stückchen mit
den Größenordnungen
von 5 mm Höhe × 5 mm Breite × 2 mm Dicke,
die die Stückchen 67 darstellen,
auf einer Fe50Co50-gefertigten Rundplatte
mit einem Durchmesser ϕ von 100 mm, die das Target 69 darstellt,
angeordnet, und aus der Hochfrequenzleistungsquelle 71 wurde
eine Hochfrequenzleistung zugeführt.
Unter dieser Bedingung wurde ein magnetischer Dünnfilm auf einer Glasplatte,
die das Substrat 65 darstellt, durch ein Sputter-Verfahren
gebildet, und dann wurde der gebildete magnetische Dünnfilm bei
einer Temperatur von 300°C
für zwei
Stunden in Vakuum unter einem Magnetfeld wärmebehandelt, um eine Probe
14 eines körnigen
magnetischen Dünnfilms
zu erhalten.
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Diese
Probe 14 wurde in bezug auf Größe und magnetischen
Eigenschaften untersucht. Die Probe besaß eine Filmdicke von 1,6 μm und ein
prozentuales Verhältnis
{MS(M-X-Y)/MS(M)} × 100% von 59,3%.
Der Maximalwert μ''max des magnetischen Verlustterms μ'' betrug 720, die Frequenz f (μ''max) beim Maximalwert μ''max = 720 betrug
1,1 GHz, und die relative Bandbreite bwr betrug 180%.
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Als
nächstes
wird ein Verfahren zur Herstellung eines körnigen Materials magnetischen
Verlusts als Proben mittels eines Dampfabscheidungsverfahrens konkret
beschrieben. Bei der Herstellung von jeder Probe wird jedoch eine
Probenherstellungsapparatur von einem Dampfabscheidungsverfahrens-Anwendungstyp
wie in 8B gezeigt verwendet. Diese
Probenherstellungsapparatur eines Dampfabscheidungsverfahrens-Anwendungstyps
umfaßt
einen Vakuumbehälter(-kammer) 75,
mit dem ein Gaszufuhrgerät 57 und
eine Vakuumpumpe 59 verbunden sind und in dem ein Substrat 65 auf
einen Tiegel 28 zeigt, der mit einem Legierungs-Muttermaterial mit
den Komponenten X-Y beladen ist, wobei eine Blende 63 zwischen
dem Substrat 65 und dem Target 69 eingebracht
ist.
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Probe 15
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Hier
wurde Sauerstoff aus dem Gaszufuhrgerät 57 in den Vakuumbehälter 75 bei
einer Fließrate
von 3,0 Norm-cm zugeführt,
und die Vakuumpumpe 59 hielt das Vakuummaß des Vakuumbehälters 75 bei
etwa 1,33 × 10–4 Pa.
Dann wurde unter einer Bedingung, daß das in den Tiegel 77 eingebrachte Fe70Al30-Legierungs-Muttermaterial
schmilzt, um gegenüber
dem Sauerstoff exponiert zu werden, ein magnetischer Dünnfilm auf
einer Glasplatte, die das Substrat 65 darstellt, mittels
eines Dampfabscheidungsverfahrens gebildet, und dann wurde der magnetische
Dünnfilm
bei einer Temperatur von 300°C für zwei Stunden
in Vakuum unter einem Magnetfeld wärmebehandelt, um eine Probe
15 eines oben beschriebenen körnigen
magnetischen Dünnfilms
zu erhalten.
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Diese
Probe 15 wurde in Bezug auf Größe und magnetischen
Eigenschaften untersucht. Die Probe besaß eine Filmdicke von 1,1 μm und ein
prozentuales Verhältnis
{MS(M-X-Y)/MS(M)} × 100% von 41,8%.
Der Maximalwert μ''max des magnetischen Verlustterms μ'' betrug 590, die Frequenz f (μ''max) beim Maximalwert μ''max = 590 betrug
520 MHz, und die relative Bandbreite bwr betrug 190%.
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Im
Unterschied zu den Vergleichsproben 3 und 4 sind alle oben beschriebenen
Proben 1 bis 15 als ein Material wirksam, das in einem elektronischen Bauteil
als Gegenmaßnahme
gegen einen Hochfrequenzstrom zu verwenden ist. Die jeweiligen Proben 1
bis 15 wurden im obigen Beispiel durch ein Sputter-Verfahren oder
ein Dampfabscheidungsverfahren hergestellt, jedoch kann ein anderes
Bildungsverfahren wie einer Ionenstrahlabscheidung und einer Gasabscheidung
angewandt werden. Das Bildungsverfahren ist nicht begrenzt, solange
das Material magnetischen Verlusts gleichförmig hergestellt werden kann.
Ferner wurde beschrieben, daß die
jeweiligen Proben 1 bis 15 durch Wärmebehandlung in Vakuum unter
einem Magnetfeld nach dem Bilden eines Films erhalten wurden, jedoch
ist eine Behandlung nach der Bildung eines Films nicht auf das beschriebene begrenzt,
solange die Zusammensetzung oder das Filmbildungsverfahren in der
Lage ist, eine gleichwirkende Funktion mit einem Film so, wie er
abgeschieden ist, erhalten wird.
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Als
einem Beispiel der Proben 1 bis 15 betrug bei der Probe 1, die die
in 9 gezeigte komplexe Permeabilitätscharakteristik
aufwies, eine Filmdicke von 2,0 μm
aufwies und ein Quadrat mit 20 mm an jeder Seite bildete (die Probe
mit der relativen Bandbreite bwr von 148%), der Maximalwert μ''max des magnetischen
Verlustterms μ'' etwa 1.800 bei etwa 700 MHz. Andererseits
betrug bei der Vergleichsprobe (mit der relativen Bandbreite bwr
von 196%) einer magnetischen Kompositsubstanz-Lage, die die gleiche Fläche und
die gleiche Gestalt wie die obige Probe 1 aufweist und die aus einer
flachen Form eines Sendust-Pulvers und eines Polymers, hergestellt als
Vergleichsprobe bezüglich
eines anderen Stands der Technik, gefertigt ist, der Maximalwert μ''max des magnetischen
Verlustterms μ'' etwa 3,0 bei etwa 700 MHz.
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Als
Ergebnis des Obigen wird bemerkt, daß der magnetische Verlustterm μ'' der Probe 1 eine Verteilung in einem
Sub-Mikrowellenband aufweist, deren Maximalwert μ''max bei etwa 1.800 bei etwa 700 MHz liegt,
was etwa 700-fach größer ist
als der Maximalwert μ''max in der Vergleichsprobe
mit einer Verteilung des magnetischen Verlustterms μ'' in derselben Bandbreite, wobei das
Verhältnis
der relativen Bandbreite bwr zur mittleren Frequenz geringer ist
als dasjenige der Vergleichsprobe, und wobei die Bandbreite eng
ist.
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Darüber hinaus
wurde zur Bestätigung
die Wirkung der Hochfrequenzstromunterdrückung der Probe 1 und der Vergleichsprobe
(magnetische Kompositsubstanz-Lage) untersucht durch eine in 12 gezeigte
Apparatur 81 zur Messung der Hochfrequenzstromunterdrückungswirkung.
Bei der Apparatur 81 zur Messung der Hochfrequenzstromunterdrückungswirkung
wird eine Koaxialleitung 32 zum Verbinden einer Mikrostreifenleitung 31 und
eines nicht gezeigten Netzwerk-Analysegeräts (HP8753D) an den beiden
Enden der Mikrostreifenleitung 31, die eine Leitungslänge von
75 mm und eine charakteristische Impedanz Zc von 50 Ω aufweist,
an deren Längsrichtung
angebracht, und eine magnetische Substanzprobe 33 wird
unmittelbar oberhalb eines Probenanordnungsabschnitts 31a der
Mikrostreifenleitung 31 angeordnet, so daß die Übertragungseigenschaft
(Permeabilitätseigenschaft)
zwischen zwei Anschlüssen
gemessen werden kann.
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Wenn
ein Material magnetischen Verlusts neben einem Übertragungsweg angeordnet wird,
wie in einem Aufbau der obigen Apparatur 30 zur Messung
der Hochfrequenzstromunterdrückungswirkung gezeigt,
so daß der Übertragungsweg
eine Ersatzwiderstandskomponente zum Zweck einer Hochfrequenzstromunterdrückung bilden
kann, scheint die Hochfrequenzstromunterdrückungswirkung im allgemeinen
proportional zu sein zu einem Produkt μ''·δ des magnetischen
Verlustterms μ'' und einer Dicke δ der magnetischen Substanz.
Durch Vergleich der Probe 1 mit der Vergleichsprobe (magnetische
Kompositlage) hinsichtlich der Unterdrückungswirkung wird bei der
Vergleichsprobe der magnetische Verlustterm μ'' auf
etwa 3 festgelegt, und die Dicke δ der magnetischen
Substanz wird auf 1,0 mm festgelegt, so daß der Wert des Produkts μ''·δ in derselben
Größenordnung
liegt.
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Bei
den 13A und 13B fällt die S21-Übertragungscharakteristik
der Probe 1 von 100 MHz oder mehr ab und steigt nach Durchlaufen
des Minimalwerts von –10
dB in der Nähe
von 2 GHz an, wohingegen die S21-Übertragungscharakteristik
der Vergleichsprobe monoton von einigen hundert MHz abfällt und
bei 3 GHz auf etwa –10
dB zeigt. Gemäß diesen
Ergebnissen wird bemerkt, daß beide S21-Übertragungscharakteristika
von der Ver teilung des magnetischen Verlustterms μ'' einer magnetischen Substanz abhängen, und
daß die
Unterdrückungswirkung
vom oben erwähnten
Produkt μ''·δ abhängt.
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Eine
magnetische Substanz wie die Probe 1 und die Vergleichsprobe besitzt
eine Induktivität ΔL und einen
Widerstand ΔR
in Form einer Reihenverbindung als einer pro Einheitslänge (Δl) konstanten Ersatzschaltung,
einer elektrostatischen Kapazität ΔC, die zwischen
dem Obigen und einem Erdungsleiter liegt, sowie eine Konduktanz ΔG (dem Reziproken
des Widerstands ΔR),
wenn angenommen wird, daß eine
magnetische Substanz wie die Probe 1 und die Vergleichsprobe so
angeordnet ist, daß sie
eine Dimension 1 aufweist und als verteilte konstante Leitung der
Permeabilität μ und der
die Elektrizitätskonstante ε vorliegt,
wie in 14 gezeigt. Sie sind in Form
einer Ersatzschaltung mit einer Induktivität L, einem Widerstand R, einer
elektrostatischen Kapazität
C und einer Konduktanz G (dem Reziproken des Widerstands R) als
eine Ersatzschaltung angeordnet, die im Fall des Umwandelns in die
Probendimension 1 bei der S21-Übertragungscharakteristik
konstant ist.
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Wenn
eine magnetische Substanz auf der Mikrostreifenleitung 83 wie
hier bei der Untersuchung der Hochfrequenzstromunterdrückungswirkung
angeordnet wird, hängt
eine Veränderung
der S21-Übertragungscharakteristik
von einer Komponenten des Widerstands R ab, die hauptsächlich in
Reihe zur Induktivität
L in einer Ersatzschaltung hinzugefügt wird. Somit kann die Frequenzabhängigkeit
durch Verfolgen des Widerstands R untersucht werden.
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Bei
den 15A und 15B wird
bemerkt, daß bei
der Charakteristik des Widerstands R (Ω) gegenüber der Frequenz f, der auf
der Basis eines Werts des Widerstands R berechnet wurde, der in Reihe
zu der Induktivität
L in einer in 14 gezeigten Ersatzschaltung
bei der in 13 gezeigten S21-Übertragungscharakteristik
hinzugefügt
wurde, der Widerstand R in beiden Fällen der Probe 1 und der Vergleichsprobe
stetig in einem Sub-Mikrowellenband ansteigt und bei 3 GHz auf einige
Zig Ω gerichtet
ist. Die Frequenzabhängigkeit
weist in jedem Fall eine Steigung auf, die sich von der Frequenzverteilung
des magnetischen Verlustterms μ'', die einen Peak in der Nähe von 1
GHz aufweist, unterscheidet. Es kann angenommen werden, daß dies ein
Ergebnis der Reaktion darauf ist, daß, zusätzlich zum oben erwähnten Produkt μ''·δ, das Verhältnis der
Probengröße zur Wellenlänge stetig
ansteigt.
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Gemäß den obigen
Ergebnissen weist die Probe mit einer Verteilung des magnetischen
Verlustterms μ'' im Sub-Mikrowellenband eine Hochfrequenzstromunterdrückungswirkung
auf, die zu der Vergleichsprobe (magnetische Kompositsubstanz-Lage),
die etwa 500-mal dicker ist als die obige Probe, äquivalent
ist. Deshalb kann es als wirksam gewertet werden, dies als eine
Gegenmaßnahme
gegen einen Hochfrequenzstrom in einem elektronischen Bauteil wie
der aktiven Halbleitervorrichtung anzuwenden, die bei einem hohen
Takt in der Nähe von
1 GHz betrieben wird.
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Wie
oben beschrieben wird in einem elektronischen Bauteil vom Hochfrequenzstromunterdrückungstyp
gemäß der Erfindung
ein Hochfrequenzstromsuppressor zum Dämpfen eines Hochfrequenzstroms,
der durch eine vorbestimmte Anzahl von Terminals selbst strömt, auf
einem Teil oder dem Gesamten der auf dem elektronischen Bauteil
vorgesehenen Terminals angeordnet, andererseits wird ein Teil oder
das Gesamte der vorbestimmten Anzahl von Terminals selbst zu einem ähnlichen
Hochfrequenzstromsuppressor geformt. Somit kann der Hochfrequenzstromsuppressor
einen Hochfrequenzstrom vollständig
dämpfen,
selbst wenn das elektronische Bauteil bei einer hohen Frequenz in
einer Bandbreite von einigen Zig MHz bis zu einigen GHz verwendet
wird, so daß das
Auftreten einer elektromagnetischen Interferenz verhindert wird
und ihr schlechter Einfluß gelöscht werden
kann. Deshalb kann eine Hochfrequenzstromunterdrückungs-Gegenmaßnahme (Gegenmaßnahme gegen
elektromagnetische Interferenz) wirksam berücksichtigt werden, wenn speziell
ein Hochfrequenzstromsuppressor auf Terminals einer logischen Schaltungsvorrichtung
angeordnet wird, die eine aktive Halbleitervorrichtung mit einer
weiteren Neigung zum Hochgeschwindigkeitsbetrieb mit einer hohen
Frequenz wie bei einem künftigen
elektronischen Bauteil darstellt und die durch eine integrierte
Schaltungs-Halbleitervorrichtung (IC) oder eine hochintegrierte
Schaltungs-Halbleitervorrichtung (LSI), die auf eine hohe Integration
und eine hohe Dichte bei der Montierung nicht verzichten kann, einen
Mikroprozessor (MPU), eine zentrale Prozessiereinheit (CPU), eine
logische Bildprozessor-Rechnereinheit
(IPALU) oder dergleichen repräsentiert
wird.
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Bei
einem Bondierdraht eines Hochfrequenzstromunterdrückungstyps
für ein
elektronisches Bauteil gemäß der Erfindung
wird der Bondierdraht selbst so ausgestaltet, daß er eine Struktur eines Hochfrequenzstromunterdrückungstyps
besitzt, die einen Hochfrequenzstromsuppressor aufweist, der auf
einer Oberfläche
eines Leiters angeordnet ist zum Dämpfen eines Hochfrequenzstroms,
der durch den Leiter selbst in einer Bandbreite von einigen Zig MHz
bis zu einigen GHz strömt,
wobei ein unbestückter
bzw. blanker Chip, der auf einem Hauptkörper vorgesehene, innere Verbindungsterminals
zum Prozessieren eines Signals aufweist, eingebaut ist, und es ist
möglich,
den Bondierdraht auf ein elektronisches Bauteil mit einer Struktur
anzuwenden, daß ein
Bondierdraht eines Hochfrequenzstromunterdrückungstyps das jeweilige innere
Verbindungsterminal mit dem jeweiligen äußeren Verbindungsterminal, das
getrennt im Hauptkörper
bereitgestellt ist, zum Übertragen
eines Signals verbindet. Somit kann der Hochfrequenzstromsuppressor
einen Hochfrequenzstrom vollständig
dämpfen,
wenn der durch das jeweilige äußere Verbindungsterminal
strömende Hochfrequenzstrom
zu dem Bondierdraht übertragen wird
beim Gebrauch eines elektronischen Bauteils bei einer hohen Frequenz
in einer Bandbreite von einigen Zig MHz bis zu einigen GHz, so daß die Übertragung
des Hochfrequenzstroms zu dem jeweiligen inneren Verbindungsterminal
auf dem unbestückten Chip
verhindert werden kann. Als einem Ergebnis kann das Auftreten einer
elektromagnetischen Interferenz verhindert werden, und ihr Einfluß (etwa
ein Fehlbetrieb der integrierten Schaltungs-Halbleitervorrichtung 31)
kann gelöscht
werden. Deshalb kann eine Hochfrequenzstromunterdrückungs-Gegenmaßnahme (Gegenmaßnahme gegen
elektromagnetische Interferenz) wirksam berücksichtigt werden, wenn ein
solcher Bondierdraht eines Hochfrequenzstromunterdrückungstyps
speziell zum Verbinden für den
Zweck des Aufbaus einer logischen Schaltungsvorrichtung angewandt
wird, die eine aktive Halbleitervorrichtung mit einer weiteren Neigung
zu einem Hochgeschwindigkeitsbetrieb bei einer hohen Frequenz wie
bei einem künftigen
elektronischen Bauteil darstellt und die durch eine integrierte
Schaltungs-Halbleitervorrichtung (IC) oder eine hochintegrierte
Schaltungs-Halbleitervorrichtung (LSI), die auf eine hohe Integration
und eine hohe Dichte bei der Montierung nicht verzichten kann, einen
Mikroprozessor (MPU), eine zentrale Prozessiereinheit (CPU), eine
logische Bildprozessor-Rechnereinheit (IPALU) oder dergleichen repräsentiert
wird.